步进电机：数量与方向

把步数变成转动指令

步进电机让轴按离散步移动。整步是一次完整推进；本例每步 1.8°。电机驱动器是按顺序向两组线圈供电流的功率电路；线圈是绕制的导线，可产生磁场。

实验台

改变电路设置，预测读数，再检查挑战结果。这些是教学模型，每课都会说明模型的假设。

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工作原理

选定步数预览一条从零起算的指令，不是累计位置计数器。关闭实验清除预览，不会复位真实电机轴。不模拟转矩、丢步、电流调节或机械运动。

n 是步数，θ 是带符号角度，r 是带符号圈数。方向 0 正向，1 反向。双极指绕组电流双向流动，不是晶体管区域。A、B 是两个独立绕组；+/− 是电流方向指令。相位 0 是四状态序列所选的起点，不是测得的电流。负角度表示反向。

难度

搭建 · 搭建电路
通电，设置 n = 25、方向 0（正向）。得到 θ = 45°、r = 0.125 圈。
需要提示？
n = 25 → θ = +45°; r = +0.125
探索 · 改变指令
设置 n = 100、方向 1（反向）。得到 θ = −180°、r = −0.5 圈。
需要提示？
n = 100 → θ = −180°; r = −0.5
独立解题 · 完成挑战
设置 n = 200、方向 0（正向）。得到 θ = 360°、r = 1 圈。
需要提示？
n = 200 → θ = +360°; r = +1

延伸阅读与电路配方

打印机通过数步来请求小幅移动。指令给出数量和方向，驱动器把请求变成绕组电流。

θ = ±n × 1.8°; r = θ / 360°

步数乘整步角，再应用方向符号。除以 360° 得到圈数。驱动器按序产生磁场，这个算式本身不模拟机械移动。

在每整步 1.8° 的示例中，200 步为 360°。其他电机可能有不同步距角，200 不是通用常数。

指令步数不能证明实际位置。真实电机若无法跟随负载，即使指令已发出，也可能丢步。

从 25 改为 100 是选择新的一条 100 步指令，不是在旧的 25 步上再加 100。正反方向是本图的约定。

设置 n = 25、方向 0。二十五整步指定八分之一圈。

n = 25; θ = 45°; r = 0.125

设置 n = 100、方向 1。预览指定反向半圈。

n = 100; θ = −180°; r = −0.5

比较正向与反向 25 步，再比较正向 200 步与零。整圈后方向相同，但移动指令不同。