本文前面討論的電機控制理論可以采用全硬件方案實現，也可以用微控制器或DSP實現。圖8說明了如何用晶體管作為開關來控制雙相單極電機。每個晶體管的基極都要通過一個電阻連接到微控制器的一個數字輸出上，阻值可以從1到10M歐姆，用于限制流入晶體管基極的電流。每個晶體管的發射極均接地，集電極連到電機繞組的4個抽頭。電機的中心抽頭均連接到電源電壓的正端。

　　每個晶體管的集電極均通過一個二極管連接到電壓源，以保護晶體管不被旋轉時電機繞組上的感應電流燒壞。轉子旋轉時，電機繞組上會出現一個感應電壓，如果晶體管集電極沒有通過二極管連接到電壓源，感應電壓造成的電流就會涌入晶體管的集電極。

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　　表2：雙相電機動作過程中開關的位置

　　舉個例子，假設數字輸出do1為高而do2為低，于是do1會使晶體管T1導通，電流從+V流經中心抽頭和T1的基極，然后由T1的發射極輸出。但此時do2處于斷開狀態，因此電流無法流經T2。這樣推理下去，我們就能將表3改為驅動電機所需的微控制器數字輸出的改變順序。

　　一旦清楚了驅動電機所需的硬件和數字輸出的順序，我們就可以對最順手的微控制器或DSP編寫軟件，實現這些序列。

　　固件控制

　　我本人在一塊Microchip PIC16F877上，利用1N4003二極管和2SD1276A達靈頓晶體管實現了以上談到的電機控制器。PIC的PortA第0位到第3位用來做數字輸出。電機采用在Jameco購買的5V雙相單極電機(Airpax [Thomson]生產，型號為M82101-P1)，并且用同一個5V電源為PIC和電機供電。但在真正應用時，為避免給微控制器的電源信號引入噪聲，建議大家還是分別用不同的電源為電機和微控制器供電。

　　列表1給出了控制程序的匯編源代碼，該程序每50毫秒旋轉電機一次。首先，程序會將微控制器的數字輸出初始化為表4中第一步的值，然后每隔50毫秒(此時間常數由程序中的常量waitTime定義)按照正確的順序循環輸出數字信號。若需使電機反向旋轉，只需按與表4所示相反的順序輸出數字信號即可。

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　　本人所用的電機為24極電機，即每一步輸出可以控制電機旋轉180°/24=7.5°。電機每50毫秒旋轉7.5°，也就是每2.4秒轉一周。如果將常量waitTime減小一半，電機轉速會加快一倍。但因為轉子受慣性、摩擦力和其他機械限制，所以電機轉速有一個上限，當定子磁場旋轉過快時，轉子的轉速無法跟上，導致電機的旋轉也無法跟上，開始跳動(skipping)。如果這時再降低歐姆aitTime，電機很可能干脆就停止旋轉。

　　除了本文重點討論的雙相電機以外，步進電機還有其他類型，如三相步進電機或四相步進電機。另外還有一些雙相步進電機，它們只有一個中心抽頭，同時連接到兩個繞組的中心點，這類步進電機外部有5個抽頭引出。

　　同樣，步進電機也不是電機家族中的唯一成員，最古老也最簡單的電機是直流(DC)電機。早期的直流電機使用電刷，現在已經不再流行。如今常見的無刷直流電機，就是利用電子線路代替電刷進行換向的直流電機，這類電機中不存在電刷老化問題，因此其壽命比有刷直流電機長很多。

　　還有一種感應電機，其工作原理與步進電機或直流電機完全不同。直流電機采用的是直流電壓源，而感應電機則采用交流(AC)電壓源，并且步進電機和直流電機中轉子與定子磁場的旋轉是同步的，而感應電機中轉子的轉速滯后于定子磁場的轉速。

　　本文小結

　　本文對步進電機進行了概括性的介紹，只要您理解了本文介紹的電機工作原理，那么您就已經完全可以開始設計、維護和調試步進電機的驅動軟、硬件了。