步进电机是一步一步转动的，例如每一步，电机轴转动1.5°。它可以顺时针转，也可以逆时针转。此外，其功能完全和一般电动机相似。

用四个开关控制四相步进电机的示意图如图9-8（a）所示。当开关SW1～SW4如图9-8（b）所示的时序接通和断开就可使步进电机正转和反转。

图9-8　四相步进电机示意图

（a）连接示意图；（b）时序关系图

步进电机在应用时需注意它的技术指标，在满足额定工作条件下，才能正常工作。主要的技术指标有：

1）工作电压。工作电压即步进电机工作时所要求的工作电压。

2）绕组电流。如图9-8所示的步进电机有四相绕组，只有绕组有电流时，才能建立磁场，并且不同相上电流的有无即决定步进电机的步进。不同的步进电机，其额定绕组电流不一样。功率小的有几百毫安（例如，300m A），功率大的以安计（例如，3A）。步进电机工作时，应使其工作在此电流下。

3）转动力矩。转动力矩是指在额定条件下（电流，电压），步进电机的轴上所产生的转矩，单位通常为牛每厘米（N/cm）或克每厘米（g/cm）或千克每厘米（kg/cm）。步进电机通常是用来驱动物体转动或产生位移的，应根据用户的需求来选择一定转矩的步进电机。

4）每步转角。步进电机每走-步实际上就是其转子（轴）转一个角度。不同的电机，每步转的角度不一样。小的有0.5°/步、1.5°/步等，大的到15°/步。在应用中可根据用户的需求选用。

5）工作频率。所谓工作频率，就是步进电机每钞钟能走的额定步数。由于步进电机走步实际上是转子的机械运动，不可能很快。例如，有的工作频率500Hz，就意味着每一步需要2ms。目前频率高的可达10k Hz。但是总的来说，与单片机的速度相比，步进电机的速度是非常慢的。(www.daowen.com)

6）激励方式。目前四相步进电机驱动的激励方式有以下3种：

①一相激励方式，其激励波形如图9-9（a）所示。在这种方式中，当步进电机工作时温升较高，电源功耗小。但是当速度较高时容易产生失步。

②二相激励方式，其激励波形如图9-9（b）所示。在这种方式中，当步进电机工作时温升较高，电源功率较大，但不容易失步。

③一～二相激励方式，其激励波形如图9-9（c）所示。在这种方式中，步进电机的工作状态介于图9-9（a）、（b）之间，每转动一次只走半步。例如，在图9-9（a）、（b）方式中步进电机每步转动1°，在该方式下每步只转动0.5°。

图9-9　四相步进电机的各种激励波形

（a）一相激励波形；（b）二相激励波形；（c）一～二相激励波形

一般步进电机控制电路框图如图9-10所示。它由脉冲分配电路和驱动电路构成。脉冲分配器有两个输入信号：一个是步进脉冲，每输入一个步进脉冲，脉冲分配器的四相输出时序将发生一次变化，从而使步进电机转动一步；另一个是方向控制信号，它的两个不同状态将使脉冲分配器产生不同方向的步进时序脉冲，从而控制步进电机是顺时针转动还是逆时针转动。脉冲分配器的四相激励信号经驱动电路放大后，再接到步进电机的激励绕组上，对步进电机进行功率驱动。

图9-10　步进电机控制电路框图