示例8:步进电机控制

实验概述

通过 ULN2003 驱动板控制4线步进电机的连续正转、反转、目标转速与显式停止。FastBee 内置 STEPPER_MOTOR（type:42）固定使用8相半步序列，没有定步数运动、到位反馈或精确角度保证。

2026-10-04主仓受检GPIO改动尚待集中测试和设备验收：部分输出/停止失败保留原脚及错误状态，不能以规则动作成功推断机械已经停止。详见步进电机生命周期说明。

硬件接线

开发板标识	GPIO引脚	连接设备
IN1	GPIO15	ULN2003 驱动板 IN1
IN2	GPIO2	ULN2003 驱动板 IN2
IN3	GPIO0	ULN2003 驱动板 IN3
IN4	GPIO4	ULN2003 驱动板 IN4

下表引脚只是示意，须按实际板卡保留脚、启动脚和其它占用重新核对。电机与驱动电源须符合实物规格，不能由ESP32 GPIO直接供电；2048为当前调度默认参数，不能当成已校准的一圈。

JSON 配置示例

{
  "peripherals": [
    {
      "id": "stepper_01",
      "name": "ULN2003步进电机",
      "type": 42,
      "enabled": false,
      "pins": [15, 2, 0, 4],
      "params": {
        "stepsPerRevolution": 2048,
        "speed": 8
      }
    }
  ]
}

参数说明

参数	说明	默认值
stepsPerRevolution	调度间隔使用的每转步数，需按实际机构校准	2048
speed	转速（RPM）	8

外设执行联动

场景1：开始连续正转（平台触发）

功能：通过平台触发规则开始连续正转；须另行配置适合现场的停止条件。

Web界面配置步骤

步骤1：创建规则

1. 点击左侧菜单 外设执行
2. 点击 新增规则 按钮
3. 填写基础配置：
   • 规则名称：步进电机正转
   • 上报数据：✅ 启用
   • 启用：✅ 启用

步骤2：配置触发器

1. 点击 添加触发 按钮

2. 填写触发器配置：

   字段	填写内容	说明
   触发类型	选择 平台触发	接收云平台指令
   操作符	选择 匹配模式	匹配指令
   比较值	{"cmd":"forward"}	正转指令

步骤3：配置动作

1. 点击 添加动作 按钮

2. 填写动作配置：

   字段	填写内容	说明
   动作类型	选择 电机控制	步进电机专用动作
   目标外设	选择 stepper_01	步进电机外设
   动作参数	forward	开始连续正转

3. 点击 保存 按钮

执行流程：

收到正转指令
  ↓
接受 stepper_01 的 forward 命令
  ↓
定时器依次请求受检半步相位
  ↓
独立stop命令停止并申请清理

启动动作以非阻塞方式安排后续相位；返回成功不表示电机已转完。当前没有 stepper_move 定步数完成接口。

---

场景2：显式停止（平台触发）

功能：通过独立平台触发规则停止后续相位，并尝试确认原IN1～IN4低电平与输入模式。

Web界面配置步骤

步骤1：创建规则

1. 点击 新增规则
2. 填写基础配置：
   • 规则名称：步进电机停止
   • 上报数据：✅ 启用
   • 启用：✅ 启用

步骤2：配置触发器

1. 点击 添加触发 按钮
2. 填写：
   • 触发类型：选择 平台触发
   • 操作符：选择 匹配模式
   • 比较值：{"cmd":"stop"}

步骤3：配置动作

1. 点击 添加动作 按钮

2. 填写：

   • 动作类型：选择 电机控制
   • 目标外设：选择 stepper_01
   • 动作参数：stop

3. 点击 保存 按钮

支持的动作

参数	行为	边界
forward	连续正转	没有自动到位停止
reverse	连续反转	没有自动到位停止
stop	停止调度并申请释放线圈	SDK确认不等于机械急停
{"periphId":"stepper_01","action":"setSpeed","value":"8"}	目标转速8RPM	实际速度受调度/电机影响

注意事项

1. 电源：步进电机需 5V 独立供电，ULN2003 不能从 ESP32 3.3V 取电
2. 发热：步进电机静止时仍有保持电流，长时间不用应断电
3. 速度限制：28BYJ-48 最高约 15RPM，超过会丢步
4. 引脚顺序：IN1-IN4 顺序必须正确，否则电机会震动但不转
5. 停止失败：保留故障与原脚，成功清理后才能再次启动；不要用新的方向指令覆盖未知输出状态