一、背景

兴趣爱好来了，决定研发一个产品。涉及到电工和机械等知识，所以记录一下相关的基础知识。

二、实验组成

（一）器材

        1.总控及连接线

        （1）主要是uno-r3开发版1台，它也是一个含脉冲发生器。

        （2）USB连接线1根，一般是购买uno-r3自带的。一头是type-B（插在uno-r3上面的，网上一搜索就知道是什么形状了），另一头是type-A（就是平时插电脑usb接口的）。

        （3）杜邦线4根，用于连接uno-r3向步进电机控制发送脉冲。我是买uno-r3送的。        

        2.步进电机控制器及连接线

        （1）雷赛M542C

        老婆批的经费有限，开发测试买的便宜的套装。

        （2）电源线2根

        用来连接到开关电源，套装没有带电源线，我自己买的，1方（平方毫米）的、10米长，多买点，怕其他地方有用。

        3.步进电机

        雷赛57CM13，电机默认4根线，接到步进电机控制器上，上面贴了一张纸，明确了接线方式。这4根线，我的理解为既是电源线又是控制线，因为电机正反是电流方向决定的，转多少是时长决定的。

        4.开关电源及连接线

        （1）开关电源

        这个很好买，主要看输出，我是24V、10A的输出，3对输出接口。

        （2）插头及线

        卖家给我一个裸的。。。。我自己买了一个三相插头、1米长的插头线。        

（二）工具

        1.剥线器（电工钳或拨线钳）

        

        2.改刀（梅花、一字都需要）

        我买的套装了，其他地方用得着

        

        (三)软件

         开发软件使用的是：Arduino。

三、连接方案

        只要材料、工具齐全，接线很容易的。不知道的问AI，查资料，easy！

四、测试代码

        代码从刚开始电机动了（与预期不一样的动）到最后的函数化封装，大概经历了4次更新，测试代码如下：

const int pulsePin = 2;   // 接PUL+
const int dirPin = 3;     // 接DIR+
const int stepPer360 = 400;  // 驱动器设置：400步=360°（1圈）

void setup() {
  pinMode(pulsePin, OUTPUT);
  pinMode(dirPin, OUTPUT);
  
  // 初始化：脉冲引脚低电平（未发送），方向引脚默认低电平
  digitalWrite(pulsePin, LOW);
  digitalWrite(dirPin, LOW);
  delay(100);  // 给驱动器初始化时间

  // 测试：调用函数转180°正转 → 停1秒 → 转360°反转
  motorRotate(180, 1);  // 1=正转，180°
  delay(1000);
  motorRotate(360, 0);  // 0=反转，360°（1圈）
}

void loop() {
  // 空循环，仅执行setup里的测试
}

// 电机转动函数：angle=转动角度；direction=方向（1=正转，0=反转）
void motorRotate(float angle, int direction) {
  // 1. 计算需要发送的脉冲数：(角度/360°)×400步/圈
  int steps = (angle / 360.0) * stepPer360;
  if (steps <= 0) return;  // 角度≤0则不执行

  // 2. 设置方向（1=正转→LOW，0=反转→HIGH，按你的实际方向逻辑）
  digitalWrite(dirPin, direction == 1 ? LOW : HIGH);
  delay(10);  // 方向切换延迟（已测试10ms足够）

  // 3. 发送对应脉冲数（转动指定角度）
  for (int i = 0; i < steps; i++) {
    digitalWrite(pulsePin, HIGH);
    delayMicroseconds(300);  // 速度：300微秒（可按需调整）
    digitalWrite(pulsePin, LOW);
    delayMicroseconds(300);
  }
}

五、心得体会

1.与AI协作，大大缩短跨领域的学习时间。

        如果没有AI帮助我，我一个小白，估计几个月都干不下去，多半要半途而废。特别是设备选型，对于小白难说，太难了。硬件什么都不懂，型号、参数一脸懵。接线也是，哪里接哪里，更是看不懂。。。

2.物理世界的运行是需要时间的。

        平时，我们编写业务代码，除了并发，基本不用考虑时序的问题。但是硬件控制，特别是数字信号转模拟信号的时候，模拟信号类似医院的心电监测仪上显示的波形，波形是什么？是高或者低一段时间持续的表现。特别是电机转动方向的指令，高或者低电位是要保持一些时间的，如果不保持时间，脉冲可能会被丢弃，因为设备需要一定时间来感知电位。另外一个参数是转动脉冲，一个步一个脉冲，脉冲必须持续一定时间才可以被识别，否则电机看上去几乎没有动，只有电流声。

3.步进电机控制器有详细的设置。

        步进电机控制器上面有sw1-sw8，一共8个控制开关，组合起来实现了电流和1圈（360°）的步数设置。具体控制设置，我也是自己看加上AI解读搞明白设置的。其实很简单，就是不懂，没有经验，但是AI辅助学习后，飞快。

4.AI协助评估电路连接的安全性。

        把设备的参数，接线的情况，全部丢给AI，让她评估是否有过载或者烧坏的风险，比如有的地方需要加电阻或者电容不？当年大学学习的是软件方向，对于数电了解太少，电路设计更是一窍不通，但是我们要有这个风险意识。产品设计，第一就是安全，在持续运行下，设备是否不会升温而导致起火？设备持续运行的能力如何？故障自恢复能力如何？人工干预故障的操作是否简单？简单粗暴的关机再开机来解决问题时，是否考虑了初始状态？我虽然是外行，但是长期积累的设计理念还是有一些。这些就可以借助AI的能力来快速帮助我们进入到陌生领域的高级段位。在一个领域学习精深了后，我们就可以从方法论、哲学的角度去探索其他领域，缺的主要是经验，AI刚好可以弥补一大部分，最核心的是问题方向的判断，来发挥AI的经验优势。