STM32F103C8T6驱动28BYJ‑48步进电机（ULN2003+OLED 显示）完整教程

星河单片机

439人浏览 · 2026-08-17 21:14:48

星河单片机 · 2026-08-17 21:14:48 发布

前言

本篇基于 STM32F103C8T6 单片机，搭配 28BYJ‑48 四相五线步进电机、ULN2003 驱动板以及 OLED 显示屏，实现步进电机正转、反转、指定角度旋转，同时 OLED 实时显示电机方向、运行步数、步进间隔。采用TIM3 定时器中断 + 八拍半步驱动方案，摒弃软件延时做节拍，电机运行节拍稳定，适合嵌入式入门学习步进电机开环控制。

视频讲解：STM32F103C8T6驱动28BYJ‑48步进电机（ULN2003+OLED 显示）完整教程https://www.bilibili.com/video/BV1JRbi6VEVe/?share_source=copy_web&vd_source=91b967b41a17a5686913521545a8c3fb

核心逻辑：STM32 决定线圈通电顺序与速度；ULN2003 提供线圈驱动电流；步进电机将电脉冲转化为固定角度机械运动；OLED 做状态显示。

一、演示功能目标

控制 28BYJ‑48 步进电机正转、反转、停止；
使用定时器中断产生步进节拍，不阻塞主程序；
八拍半步驱动模式，输出轴做精细角度转动；
OLED 屏幕实时展示旋转方向、步数、步进间隔；
可设置指定半步数旋转，也支持电机连续旋转。

整体工作流程：主程序配置旋转方向、步数、步进间隔 → TIM3 定时中断触发 → 中断内部切换八拍半步励磁序列 → STM32 的 PA2/PA5/PA4/PA3 输出四路电平信号 → ULN2003 放大电流驱动电机线圈 → 电机转子按固定角度转动 → OLED 刷新显示运行状态。

二、硬件清单

器件	说明
STM32F103C8T6 最小系统板	主控单片机
28BYJ‑48 步进电机	带减速箱四相五线步进电机
ULN2003 驱动模块	步进电机电流放大驱动板
0.96 寸 I2C‑OLED 显示屏	状态显示
外部 5V 电源	给步进电机驱动板供电
杜邦线若干	接线使用

三、硬件接线说明

⚠️重要提醒：电机电源和 STM32 必须共地；不要用 STM32 的 GPIO 直接驱动电机线圈。

模块引脚	STM32F103C8T6 引脚	功能说明
ULN2003 IN1	PA2	控制电机第 1 相线圈
ULN2003 IN2	PA5	控制电机第 2 相线圈
ULN2003 IN3	PA4	控制电机第 3 相线圈
ULN2003 IN4	PA3	控制电机第 4 相线圈
ULN2003 VCC/+	外部 5V 电源正极	电机线圈供电
ULN2003 GND/-	外部 5V 电源负极 + STM32 GND	共地
OLED SCL	PB8	软件 I2C 时钟
OLED SDA	PB9	软件 I2C 数据
OLED VCC	3.3V/5V	按 OLED 模块标识选择供电电压
OLED GND	STM32 GND	OLED 电源地

接线关键点讲解

为什么必须共地 STM32 输出高低电平是参考 GND 电位，如果驱动板和单片机地不接在一起，ULN2003 无法识别输入高低电平，现象为电机抖动、不转、随机乱动。
电机建议独立 5V 供电 步进电机线圈工作电流远大于单片机 GPIO 输出能力；线圈通断会带来电源扰动。独立 5V 供电可以避免 STM32 意外复位、OLED 屏幕闪烁。独立供电不等于电气隔离，电源负极一定要和单片机 GND 相连。

四、原理讲解

4.1 28BYJ‑48 步进电机原理

28BYJ‑48 是带减速齿轮箱的四相五线永磁式步进电机。内部有 4 组定子线圈 + 永磁转子。公共电源线接 5V 正极，剩下四根相线由 ULN2003 拉到地实现线圈通电。

线圈依次通电产生移动磁场，永磁转子跟随磁场一步步转动，再经过内部减速齿轮，输出轴实现低速大扭矩输出。

步进电机对比普通直流电机区别：

对比项	步进电机	普通直流电机
控制方式	按顺序切换多相线圈通电	直接施加电压驱动
位置控制	脉冲计数估算位置（开环）	一般需要编码器反馈位置
速度控制	改变步进脉冲频率	调节电压或者 PWM 占空比
低速性能	适合低速分步运动	低速控制难度高
堵转现象	容易失步，线圈发热	电流急剧增大，轴停止转动

4.2 ULN2003 驱动芯片作用

STM32 GPIO 只能输出小电流逻辑电平，不足以驱动电机线圈。ULN2003 内部集成多路达林顿管，充当低端开关。

简单工作过程：STM32 引脚输出高电平 → ULN2003 内部达林顿管导通 → 5V 电流流过电机线圈，经过 ULN2003 流回 GND，线圈产生磁场；输入低电平，管子截止，线圈断电。

电机线圈是感性负载，断电瞬间会产生反向高压，ULN2003 自带续流保护通路，吸收反向电压，保护单片机电路。

ULN2003 两大核心功能：

将单片机微弱逻辑信号放大为电机线圈驱动电流；
吸收线圈断电反向感应电动势，保护主控电路。

4.3 八拍半步驱动模式

本工程使用八拍半步驱动，单相通电和两相同时通电交替切换，转子每次只走半个基础步距，运转更平稳。

拍序	IN1	IN2	IN3	IN4	程序十六进制值	通电状态
1	1	0	0	0	0x01	第 1 相线圈通电
2	1	1	0	0	0x03	1、2 相线圈同时通电
3	0	1	0	0	0x02	第 2 相线圈通电
4	0	1	1	0	0x06	2、3 相线圈同时通电
5	0	0	1	0	0x04	第 3 相线圈通电
6	0	0	1	1	0x0C	3、4 相线圈同时通电
7	0	0	0	1	0x08	第 4 相线圈通电
8	1	0	0	1	0x09	4、1 相线圈同时通电

1 代表 ULN2003 输入高电平，对应线圈通电；0 代表线圈断电。

正向旋转：拍序按 1→2→3→4→5→6→7→8 循环；
反向旋转：拍序按 8→7→6→5→4→3→2→1 循环；
停止切换拍序，关闭全部线圈，电机停止，无保持力矩。

注意：实物电机看到的旋转方向会受接线顺序、观察电机正反面影响，如果方向相反，程序内部调换正反转定义即可。

4.4 步数、角度、减速比关系

工程标称输出轴完整一圈需要 4096 个半步

单半步输出轴角度 = 360° / 4096 ≈0.0879°
需要的半步数 = 目标角度 ÷360° ×4096

目标角度对应半步数

45° 512

90° 1024

180° 2048

360° 4096

目标角度	对应半步数
45°	512
90°	1024
180°	2048
360°	4096

注意：4096 是教学标称值，市面上 28BYJ‑48 齿轮减速比存在个体差异，长时间运行会累积角度误差。高精度定位需要原点传感器或者编码器做闭环。

4.5 TIM3 定时器中断控制速度

本项目不用软件延时，依靠 TIM3 定时器中断生成稳定步进节拍。STM32F103 系统时钟 72M，TIM3 时钟源 72MHz。

定时器预分频设置 72‑1，计数频率 72M/72=1MHz，计数一次耗时 1μs。例如步进间隔设置 2000μs，自动重装载值 ARR=1999，每 2ms 触发一次中断，在中断中执行一次半步。

转速简单举例：半步间隔 2000μs →半步频率 500 次每秒；输出轴转速≈7.32 转每分钟；电机转一圈耗时约 8.192s。

关键知识点：程序设置的参数是步进时间间隔，间隔越小，脉冲频率越高，电机转速越快；间隔越大转速越慢。不能设置间隔太小，启动过快电机磁场切换太快，转子跟不上就会发生失步。

步进间隔	半步频率	标称输出轴转速
500μs	2000 半步 / 秒	约 29.30rpm
1000μs	1000 半步 / 秒	约 14.65rpm
2000μs	500 半步 / 秒	约 7.32rpm
3000μs	约 333 半步 / 秒	约 4.88rpm
5000μs	200 半步 / 秒	约 2.93rpm

4.6 软件整体运行逻辑

上电执行初始化：GPIO 初始化、OLED 初始化、TIM3 定时器初始化；配置步进间隔、旋转方向。主程序调用步进运行函数启动电机，真正线圈换相操作放在 TIM3 中断服务函数后台执行，主程序可以做别的任务。

中断内部逻辑：判断电机是否正在运行，如果未运行直接退出；判断设定步数是否执行完成，完成则关闭定时器，切断线圈；未完成，按照正 / 反方向取下一拍励磁码输出到 GPIO，剩余步数自减。

OLED 只是显示单片机下发命令，无法检测电机真实物理位置，电机失步之后屏幕显示不会自动修正。

五、源代码相关

下面提供工程文件说明，完整源码放在文末下载，核心接口展示如下。

工程文件说明

文件	关键函数 / 数组	功能
STEPPERMOTOR.c	g_half_step_sequence[]	八拍半步励磁表数组
	StepperMotor_Init()	GPIO、TIM3、中断初始化
	StepperMotor_SetSpeed()	设置步进间隔，参数限幅保护
	StepperMotor_SetDirection()	设置电机正反转
	StepperMotor_Step()	运行指定半步数
	StepperMotor_RotateContinuous()	电机连续旋转
	StepperMotor_Stop()	停止电机，关闭线圈输出
	TIM3_IRQHandler()	定时器中断，切换励磁拍、计数步数
main.c	Motor_RunOneRevolution()	电机旋转一圈演示函数
	Motor_ShowRunning()	OLED 刷新状态显示函数

main.c代码

/* 28BYJ-48 stepper motor and OLED teaching demonstration. */
#include "delay.h"
#include "oled.h"
#include "STEPPERMOTOR.h"

#define MOTOR_DEMO_INTERVAL_US  2000U
#define MOTOR_DEMO_PAUSE_MS     1000U

static void Motor_ShowRunning(MotorDirection direction);
static void Motor_ShowStopped(void);
static void Motor_RunOneRevolution(MotorDirection direction);

int main(void)
{
	delay_init();
	OLED_Init();
	OLED_ColorTurn(0U);
	OLED_DisplayTurn(0U);
	StepperMotor_Init();
	StepperMotor_SetSpeed(MOTOR_DEMO_INTERVAL_US);

	while(1)
	{
		Motor_RunOneRevolution(CLOCKWISE);
		Motor_ShowStopped();
		delay_ms(MOTOR_DEMO_PAUSE_MS);

		Motor_RunOneRevolution(COUNTER_CLOCKWISE);
		Motor_ShowStopped();
		delay_ms(MOTOR_DEMO_PAUSE_MS);
	}
}

static void Motor_RunOneRevolution(MotorDirection direction)
{
	StepperMotor_SetDirection(direction);
	Motor_ShowRunning(direction);
	StepperMotor_Step(STEPPERMOTOR_STEPS_PER_REVOLUTION);

	while(StepperMotor_IsRunning() != 0U)
	{
		/* TIM3 interrupt performs the half-steps in the background. */
	}
}

static void Motor_ShowRunning(MotorDirection direction)
{
	OLED_Clear();
	OLED_ShowString(0U, 0U, (u8 *)"28BYJ-48 + ULN", 16U);

	if(direction == CLOCKWISE)
	{
		OLED_ShowString(0U, 18U, (u8 *)"DIR: CLOCKWISE", 12U);
	}
	else
	{
		OLED_ShowString(0U, 18U, (u8 *)"DIR: COUNTER-CW", 12U);
	}

	OLED_ShowString(0U, 34U, (u8 *)"STEPS: 4096", 12U);
	OLED_ShowString(0U, 50U, (u8 *)"INTERVAL: 2000us", 12U);
	OLED_Refresh();
}

static void Motor_ShowStopped(void)
{
	OLED_Clear();
	OLED_ShowString(0U, 0U, (u8 *)"28BYJ-48 + ULN", 16U);
	OLED_ShowString(0U, 20U, (u8 *)"MOTOR: STOP", 16U);
	OLED_ShowString(0U, 40U, (u8 *)"COILS: OFF", 16U);
	OLED_Refresh();
}

STEPPERMOTOR.c代码

#include "STEPPERMOTOR.h"

#include "misc.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "stm32f10x_rcc.h"
#include "stm32f10x_tim.h"

/*
 * 文件名称：STEPPERMOTOR.c
 * 功能说明：使用 TIM3 定时中断控制 28BYJ-48 步进电机。
 *
 * 下表为八拍半步励磁序列。每个数值的位 0～位 3 分别对应
 * ULN2003 的 IN1～IN4。半步驱动在单线圈与双线圈励磁之间交替，
 * 与四拍驱动相比，运行更加平稳且角度分辨率更高。
 */
static const uint8_t g_half_step_sequence[8] =
{
	0x01U,  /* IN1 */
	0x03U,  /* IN1 + IN2 */
	0x02U,  /* IN2 */
	0x06U,  /* IN2 + IN3 */
	0x04U,  /* IN3 */
	0x0CU,  /* IN3 + IN4 */
	0x08U,  /* IN4 */
	0x09U   /* IN4 + IN1 */
};

/* 以下变量会被主程序和 TIM3 中断共同访问，因此使用 volatile 修饰。 */
static volatile uint16_t g_step_interval_us = STEPPERMOTOR_DEFAULT_INTERVAL_US; /* 步进间隔 */
static volatile MotorDirection g_direction = CLOCKWISE;                        /* 旋转方向 */
static volatile uint32_t g_steps_remaining = 0UL;                              /* 剩余半步数 */
static volatile uint8_t g_current_phase = 0U;                                  /* 当前励磁拍 */
static volatile uint8_t g_is_running = 0U;                                     /* 运行标志 */
static volatile uint8_t g_is_continuous = 0U;                                  /* 连续旋转标志 */

static void StepperMotor_WritePhase(uint8_t phase);
static void StepperMotor_StopFromInterrupt(void);

/*
 * 函数功能：初始化步进电机驱动。
 * 说明：PA2、PA5、PA4、PA3 配置为推挽输出；TIM3 配置为 1 MHz
 *       计数频率，即计数器每增加 1 所经过的时间为 1 微秒。
 */
void StepperMotor_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef gpio_init;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef timer_init;
	NVIC_InitTypeDef nvic_init;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

	gpio_init.GPIO_Pin = STEPPERMOTOR_ALL_PINS;
	gpio_init.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	gpio_init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_Init(STEPPERMOTOR_GPIO_PORT, &gpio_init);
	GPIO_ResetBits(STEPPERMOTOR_GPIO_PORT, STEPPERMOTOR_ALL_PINS);

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
	TIM_DeInit(TIM3);

	/* APB1 定时器时钟为 72 MHz，经过 72 分频后得到 1 MHz 时基。 */
	timer_init.TIM_Prescaler = 72U - 1U;
	timer_init.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	timer_init.TIM_Period = STEPPERMOTOR_DEFAULT_INTERVAL_US - 1U;
	timer_init.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	timer_init.TIM_RepetitionCounter = 0U;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &timer_init);
	TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);
	TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
	TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);

	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	nvic_init.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
	nvic_init.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1U;
	nvic_init.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0U;
	nvic_init.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&nvic_init);

	g_step_interval_us = STEPPERMOTOR_DEFAULT_INTERVAL_US;
	g_direction = CLOCKWISE;
	g_steps_remaining = 0UL;
	g_current_phase = 0U;
	g_is_continuous = 0U;
	g_is_running = 0U;
	TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);
}

/*
 * 函数功能：设置步进时间间隔。
 * 参数说明：interval_us 为相邻两拍之间的时间，单位为微秒。
 * 注意事项：参数会被限制在 500～5000 微秒范围内。
 */
void StepperMotor_SetSpeed(uint16_t interval_us)
{
	uint8_t was_running;

	if(interval_us < STEPPERMOTOR_MIN_INTERVAL_US)
	{
		interval_us = STEPPERMOTOR_MIN_INTERVAL_US;
	}
	else if(interval_us > STEPPERMOTOR_MAX_INTERVAL_US)
	{
		interval_us = STEPPERMOTOR_MAX_INTERVAL_US;
	}

	was_running = g_is_running;
	g_is_running = 0U;
	TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);
	g_step_interval_us = interval_us;
	TIM_SetAutoreload(TIM3, (uint16_t)(interval_us - 1U));
	TIM_SetCounter(TIM3, 0U);
	TIM_GenerateEvent(TIM3, TIM_EventSource_Update);
	TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);

	if(was_running != 0U)
	{
		g_is_running = 1U;
		TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
	}
}

/*
 * 函数功能：设置电机旋转方向。
 * 参数说明：CLOCKWISE 为顺时针，COUNTER_CLOCKWISE 为逆时针。
 */
void StepperMotor_SetDirection(MotorDirection direction)
{
	if((direction == CLOCKWISE) || (direction == COUNTER_CLOCKWISE))
	{
		g_direction = direction;
	}
}

/*
 * 函数功能：启动定步数运行。
 * 参数说明：steps 表示需要执行的半步数；传入 0 时直接停止电机。
 */
void StepperMotor_Step(uint32_t steps)
{
	if(steps == 0UL)
	{
		StepperMotor_Stop();
		return;
	}

	/* 先停止定时器并清除旧中断，防止旧中断占用新命令的步数。 */
	g_is_running = 0U;
	TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);
	TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
	TIM_SetCounter(TIM3, 0U);

	g_steps_remaining = steps;
	g_is_continuous = 0U;
	g_is_running = 1U;
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

/* 启动连续旋转模式，步数不受限制。 */
void StepperMotor_RotateContinuous(void)
{
	g_is_running = 0U;
	TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);
	TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
	TIM_SetCounter(TIM3, 0U);

	g_steps_remaining = 0UL;
	g_is_continuous = 1U;
	g_is_running = 1U;
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

/* 停止电机，同时关闭四路输出以降低线圈发热和功耗。 */
void StepperMotor_Stop(void)
{
	/* 先清除运行标志，避免待处理的中断继续输出一个半步。 */
	g_is_running = 0U;
	TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);
	g_is_continuous = 0U;
	g_steps_remaining = 0UL;
	TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
	GPIO_ResetBits(STEPPERMOTOR_GPIO_PORT, STEPPERMOTOR_ALL_PINS);
}

/* 返回电机当前运行状态。 */
uint8_t StepperMotor_IsRunning(void)
{
	return g_is_running;
}

/* 返回定步数模式下尚未执行的半步数。 */
uint32_t StepperMotor_GetRemainingSteps(void)
{
	return g_steps_remaining;
}

/* 返回当前步进时间间隔，单位为微秒。 */
uint16_t StepperMotor_GetSpeed(void)
{
	return g_step_interval_us;
}

/* 返回当前设置的旋转方向。 */
MotorDirection StepperMotor_GetDirection(void)
{
	return g_direction;
}

/*
 * TIM3 更新中断服务函数。
 * 每进入一次中断，按照设定方向切换到下一拍并更新 ULN2003 输入。
 */
void TIM3_IRQHandler(void)
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)
	{
		TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);

		if(g_is_running == 0U)
		{
			return;
		}

		/* 最后一拍保持完整的步进间隔后再断电，确保转子有足够时间到位。 */
		if((g_is_continuous == 0U) && (g_steps_remaining == 0UL))
		{
			StepperMotor_StopFromInterrupt();
			return;
		}

		if(g_direction == CLOCKWISE)
		{
			g_current_phase = (uint8_t)((g_current_phase + 1U) & 0x07U);
		}
		else
		{
			g_current_phase = (uint8_t)((g_current_phase - 1U) & 0x07U);
		}

		StepperMotor_WritePhase(g_current_phase);

		if(g_is_continuous == 0U)
		{
			g_steps_remaining--;
		}
	}
}

/*
 * 根据八拍序号设置四路 GPIO 电平。
 * 使用 BSRR 寄存器一次完成置位和复位，避免逐个切换引脚产生错误拍型。
 */
static void StepperMotor_WritePhase(uint8_t phase)
{
	uint8_t pattern;
	uint16_t pins_to_set;
	uint16_t pins_to_reset;

	pattern = g_half_step_sequence[phase & 0x07U];
	pins_to_set = 0U;

	if((pattern & 0x01U) != 0U)
	{
		pins_to_set |= STEPPERMOTOR_IN1_PIN;
	}
	if((pattern & 0x02U) != 0U)
	{
		pins_to_set |= STEPPERMOTOR_IN2_PIN;
	}
	if((pattern & 0x04U) != 0U)
	{
		pins_to_set |= STEPPERMOTOR_IN3_PIN;
	}
	if((pattern & 0x08U) != 0U)
	{
		pins_to_set |= STEPPERMOTOR_IN4_PIN;
	}

	pins_to_reset = (uint16_t)(STEPPERMOTOR_ALL_PINS & (uint16_t)(~pins_to_set));
	STEPPERMOTOR_GPIO_PORT->BSRR = ((uint32_t)pins_to_reset << 16U) | pins_to_set;
}

/* 在 TIM3 中断内部结束定步数运行。 */
static void StepperMotor_StopFromInterrupt(void)
{
	g_is_running = 0U;
	g_is_continuous = 0U;
	TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);
	GPIO_ResetBits(STEPPERMOTOR_GPIO_PORT, STEPPERMOTOR_ALL_PINS);
}

STEPPERMOTOR.h代码

#ifndef __STEPPERMOTOR_H
#define __STEPPERMOTOR_H

#include "stm32f10x.h"

/*
 * 文件名称：STEPPERMOTOR.h
 * 功能说明：28BYJ-48 步进电机驱动接口定义。
 * 驱动方式：STM32F103C8T6 通过 ULN2003 驱动，采用八拍半步方式运行。
 */

/* ULN2003 输入端与 STM32F103C8T6 的引脚连接。 */
#define STEPPERMOTOR_GPIO_PORT          GPIOA
#define STEPPERMOTOR_IN1_PIN            GPIO_Pin_2  /* ULN2003 IN1 -> PA2 */
#define STEPPERMOTOR_IN2_PIN            GPIO_Pin_5  /* ULN2003 IN2 -> PA5 */
#define STEPPERMOTOR_IN3_PIN            GPIO_Pin_4  /* ULN2003 IN3 -> PA4 */
#define STEPPERMOTOR_IN4_PIN            GPIO_Pin_3  /* ULN2003 IN4 -> PA3 */
#define STEPPERMOTOR_ALL_PINS           (STEPPERMOTOR_IN1_PIN | \
                                         STEPPERMOTOR_IN2_PIN | \
                                         STEPPERMOTOR_IN3_PIN | \
                                         STEPPERMOTOR_IN4_PIN)

/*
 * 相邻两拍之间的时间间隔，单位为微秒。
 * 间隔越小，电机转速越快；间隔过小可能导致电机失步。
 */
#define STEPPERMOTOR_MIN_INTERVAL_US     500U
#define STEPPERMOTOR_MAX_INTERVAL_US     5000U
#define STEPPERMOTOR_DEFAULT_INTERVAL_US 2000U

/* 28BYJ-48 输出轴旋转一圈通常按 4096 个半步计算。 */
#define STEPPERMOTOR_STEPS_PER_REVOLUTION 4096UL

/* 步进电机旋转方向。 */
typedef enum
{
	CLOCKWISE = 0,          /* 顺时针旋转 */
	COUNTER_CLOCKWISE = 1   /* 逆时针旋转 */
} MotorDirection;

/* 初始化电机控制 GPIO、TIM3 和 TIM3 中断。 */
void StepperMotor_Init(void);

/* 设置相邻两拍之间的时间间隔，单位为微秒。 */
void StepperMotor_SetSpeed(uint16_t interval_us);

/* 设置旋转方向。 */
void StepperMotor_SetDirection(MotorDirection direction);

/* 按当前方向运行指定的半步数。 */
void StepperMotor_Step(uint32_t steps);

/* 按当前方向连续旋转，直到调用 StepperMotor_Stop。 */
void StepperMotor_RotateContinuous(void);

/* 停止电机并关闭全部线圈，防止线圈持续发热。 */
void StepperMotor_Stop(void);

/* 查询电机是否正在运行：1 表示运行，0 表示停止。 */
uint8_t StepperMotor_IsRunning(void);

/* 获取定步数运行模式下尚未执行的半步数。 */
uint32_t StepperMotor_GetRemainingSteps(void);

/* 获取当前相邻两拍之间的时间间隔，单位为微秒。 */
uint16_t StepperMotor_GetSpeed(void);

/* 获取当前设置的旋转方向。 */
MotorDirection StepperMotor_GetDirection(void);

#endif /* __STEPPERMOTOR_H */

核心调用示例

1、指定方向、速度，旋转指定步数

//设置顺时针
StepperMotor_SetDirection(CLOCKWISE);
//设置步进间隔2000微秒
StepperMotor_SetSpeed(2000U);
//运行4096个半步，输出轴一圈
StepperMotor_Step(4096UL);
//等待电机运行完成
while(StepperMotor_IsRunning() != 0U)
{

}

2、电机连续旋转

StepperMotor_SetDirection(COUNTER_CLOCKWISE);
StepperMotor_SetSpeed(3000U);
StepperMotor_RotateContinuous();

3、停止电机

StepperMotor_Stop();

补充：当前 Stop 函数直接关闭所有线圈，功耗低，但是停机没有锁轴保持力矩；如果需要停机锁死，就不关闭线圈，维持当前励磁拍，注意长时间通电电机发热。

六、实物演示章节

6.1 演示现象

上电之后 OLED 屏幕点亮，第一行打印标题28BYJ‑48 + ULN，随后显示DIR: CLOCKWISE，STEPS:4096，INTERVAL:2000us。电机开始顺时针旋转完整一圈，旋转结束，屏幕更新显示MOTOR:STOP，COILS:OFF，电机线圈断电停止 1 秒。之后切换方向为逆时针，电机反向旋转完整一圈，再次停止 1 秒，程序循环重复演示。