28BYJ-48 步进电机接 ULN2003：第一次转动，与 2038 步的真相

把 ULN2003 驱动板的 IN1–IN4 接到 Arduino 的 8、9、10、11 脚，给板子 5V，然后这样声明电机：Stepper(2038, 8, 10, 9, 11)——中间两个参数是故意对调的。输出轴转一整圈是 2038 个可数的步，而不是几乎每份 sketch 都写的 2048，正是这十步的差距，让新手的电机慢慢跑偏。

28BYJ-48 套装里有什么？驱动板为什么接不上 Uno？

28BYJ-48 套装其实是一个袋子里的两样东西。电机的五条线——蓝、粉、黄、橙，加一条红色的公共线——末端是一个带防呆缺口的插头，正好插进绿色的 ULN2003 驱动板。那块板上真正要认的只有四处：IN1–IN4 那排针（IN5–IN7 只有裸孔）、丝印 5–12V 下面的 − 和 + 两个脚、紧挨着它们、负责通断电机供电的那颗跳线帽，以及四颗 LED。

接线图从来不画的那个坑：驱动板上每一个接点都是公针，而 Arduino Uno 上每一排都是母座。公对母杜邦线可以直接解决。本文改用一块 Sensor Shield V5.0 扩展板，把 Uno 的每个脚重新引出成一组公针 G/V/S 三联，于是普通的母对母线就能把公针接到公针。

千万不要把驱动板按进面包板。它的两排针互相垂直，横跨在孔条上的那一排，每个针都会被短接进同一条五孔通道——IN1–IN4 全部并在一起，或者 + 直接短到 −。掰一小段公针排针插进 Uno 的母座，是更便宜也真的管用的做法。

ULN2003 板怎么接线、怎么供电？

Sensor Shield V5.0 把数字脚 11、10、9、8 排成一个四列的区块，每列都是 G（地）、V（5V）、S（信号）三个针——所以光这一个区块就装得下这个项目的全部连线，六条母对母杜邦线就能收工。

ULN2003 驱动板	Sensor Shield 扩展板	背后对应的 Uno 脚
IN1	“8” 那一列的 S 针	D8
IN2	“9” 那一列的 S 针	D9
IN3	“10” 那一列的 S 针	D10
IN4	“11” 那一列的 S 针	D11
+（丝印 5–12V）	该区块任意一列的 V 针	5V
−（丝印 5–12V）	该区块任意一列的 G 针	GND
IN5、IN6、IN7	不接——那里只有空焊孔	—
白色 5 针插座	电机的白色防呆插头	—

扩展板上有个细节能替你省下一小时：丝印 POWER / RESET 3V3 5V GND VIN 的那一排是裸的镀金孔，不是针。5V 和 GND 请从数字三联的 V 排和 G 排取。另外，驱动板 − 和 + 旁边那颗小小的银色跳线帽要留着——它是电机供电的开关，所以一块看起来接得没错却毫无动静的板子，往往就是那颗跳线帽不见了。

上电之前有两点安全提醒。PCB 上印着 5–12V，是因为这个电压就是驱动板直通给绕组的电机供电——ULN2003 本身耐压 50V，所以板上没有任何东西在保护电机。套装里配的是 5V 型号，12V 会把它的绕组烧热。还有，板子带电时绝对不要拔电机的插头：切断一个正在通电的线圈，那股感应反冲会自己挑地方去。

这个项目用 USB 供电就够了。每一相绕组实测约 50 Ω，5V 下就是 5 ÷ 50 = 0.1 A，而驱动时序同时点亮两相——转动时大约 200 mA，对比 USB 口的 500 mA 和 Uno 自身的 40 mA，余量充足。不过请从 USB 取电，别用 Uno 的圆孔电源座：喂 12V 进去，Uno 的稳压器只能把多出来的电压烧成热，大约 7 V × 0.24 A = 1.7 W。

再加一颗电机，或者让电机长时间保持通电，这点余量就不够了。选配那一行给它一路独立的电源：5V 适配器插进带线的 DC 母座，两条裸线头拧进扩展板上那个蓝色的螺丝端子——接圆孔中心脚的那一根进 V/VCC 螺丝，另一根进 G/GND。适配器是中心正极，所以上电前用万用表的通断档确认哪根是哪根；两根接反就是给驱动板反向供电。先把黄色的 SEL 跳线帽拔掉。SEL 的作用是让数字区块的 V 针由 Uno 自己的 5V 供电，留着它就等于把适配器短接到 Uno 的 5V 轨、以及它后面的 USB 口上，两者都可能损坏。G 轨在任何情况下都保持共地，这正是 Uno 的逻辑电平对驱动板仍然有意义的原因。另外，绝对不要拆开市电适配器，也不要改动它的插头。

每圈 2048 步是怎么来的？

28BYJ-48 的转子在进减速箱之前，每个整步转 11.25°——内部转一圈是 32 个整步。半步驱动把每一步再切成两半，于是得到 datasheet 上写的 5.625° 步距角，一圈 64 个半步。减速箱再按标称的 64:1 减速，所以输出轴上是 32 × 64 = 2048 个整步（或者 4096 个半步）。

只是这个减速箱其实并不是 64:1。有人拆开数过齿：那是一套四级齿轮，精确比值是 (31 × 32 × 26 × 22) ÷ (11 × 10 × 9 × 9) = 63.68395:1。同样的算式，换成诚实的数字：32 × 63.68395 = 2037.9 步。

项目	标称（64:1）	实测（63.68395:1）
输出轴每圈的整步数	2048	2037.9
输出轴每圈的半步数	4096	4075.8
每个整步转过的角度	0.1758°	0.1767°

这个差距不是学术问题。命令它走 2048 步，轴实际转过的是 2048 ÷ 2037.9 × 360° = 361.8°——每圈多转 1.8°，而且永远朝同一个方向偏，二十圈之后你的指针就差了 36°。这恰恰是步进电机的意义所在：位置是数出来的，所以这个数必须对。

为什么引脚顺序是 8、10、9、11，而不是 8、9、10、11？

28BYJ-48 的四相线圈按接头顺序排在定子的一圈上，而它公布的驱动时序点亮的是相邻的一对：IN1+IN2，然后 IN2+IN3、IN3+IN4、IN4+IN1。每一步都和上一步共用一个线圈，正是这个重叠让磁场绕着这一圈往前走。

Arduino 自带的 Stepper library 驱动它那四个脚，用的却是 1010、0110、0101、1001 这个模式——也就是依次点亮 (arg1,arg3)、(arg2,arg3)、(arg2,arg4)、(arg1,arg4)。先配成一对的是第 1 和第 3 个参数，不是第 1 和第 2 个。

把两张表对齐，映射关系就自己浮出来了：arg1 = IN1、arg3 = IN2、arg2 = IN3、arg4 = IN4——写成脚号就是 Stepper(2038, 8, 10, 9, 11)。这不是一个被大家抄来抄去的笔误，而是 library 的配对约定和这颗电机线圈顺序之间的一次翻译。

如果传进直觉上的 8、9、10、11，每一对都会落错位置。第 1 步和第 3 步变成 IN1+IN3 和 IN2+IN4——定子上正对面的两相，互相拉扯，几乎合不出净磁场。第 2 步和第 4 步给出 IN2+IN3 和 IN1+IN4：这是真实存在的位置，但两者相隔 180°。于是磁场变成：没有、一边、没有、另一边，转子就在两个点之间来回摇，而不是绕着圈走。十秒钟就能验证：把中间两个参数对调，然后听声音。

ULN2003 到底在做什么？

ULN2003AN 在一颗 16 脚芯片里塞进了七组一模一样的达林顿管——这就是为什么板上丝印一直印到 IN7，实际却只有 IN1–IN4 焊了针。最关键的那个词是灌电流（sink）：每一路只能把自己的输出拉低到地，永远不会往外供电。所以电机那根红线才要做成接在 +5V 的公共中心抽头——电流从 5V 轨出发，穿过半个线圈，进芯片，再流到地。

每一路其实就是一个低边开关，和 IRF520 模块用一颗 MOSFET 做的是同一件事——所以线圈的半边里，电流永远不会反向。这就是单极性（unipolar）驱动：任何一个瞬间都有一半的铜线闲着，用扭矩换来了简单。

这也解释了那四颗 LED：它们接在输出上，所以哪个线圈通电，哪一颗就正好亮——等于送你一台逻辑分析仪。LED 在跑马、轴却不动，说明是机械卡住或者插头没插到底；LED 根本不跑马，问题就在你的引脚或者 sketch。

只要输入一直保持 HIGH，达林顿管就一直导通，所以一次移动结束之后，最后那两个线圈仍然通着电。这就是保持扭矩，也是电机停着不动却会发热的原因。空闲时把四个脚全部写成 LOW，另外绝对不要让一颗堵转的电机通着电、还没人看着。

完整的 sketch 长什么样？

Stepper library 随 Arduino IDE 一起附带，所以没有任何库要装。这个 sketch 分四次各转四分之一圈、每次之间停一下，然后一步到位回到原点——它全程按绝对步数计算，所以舍入误差不会累积。

#include <Stepper.h>

// ULN2003 驱动板 -> Arduino Uno（经过 Sensor Shield 的 S 针）
const int IN1 = 8;
const int IN2 = 9;
const int IN3 = 10;
const int IN4 = 11;

// 减速箱标称 64:1，但真实齿轮组实测是 63.68395:1，
// 所以输出轴一圈是 32 * 63.68395 = 2037.9 步。
// 2038 才是诚实的数字；2048 每圈会多转大约 1.8 度。
const int STEPS_PER_REV = 2038;

// 重要：参数顺序是 IN1、IN3、IN2、IN4 —— 不是 8、9、10、11。
// library 点亮的配对是 (arg1,arg3)、(arg2,arg3)、(arg2,arg4)、
// (arg1,arg4)；把中间两个对调，这些配对才会落在定子上
// 彼此相邻的线圈上。
Stepper motor(STEPS_PER_REV, IN1, IN3, IN2, IN4);

long currentStep = 0;   // sketch 认为轴现在停在哪里

// 只要输入是 HIGH，达林顿管就导通，所以移动结束后线圈
// 仍然通电（并且发热）。空闲时就放开它们。
void releaseCoils() {
  digitalWrite(IN1, LOW);
  digitalWrite(IN2, LOW);
  digitalWrite(IN3, LOW);
  digitalWrite(IN4, LOW);
}

// 移动到从起点算起的一个绝对位置。
// 以原点为基准、而不是不断累加增量，
// 舍入误差就永远不会堆积起来。
void moveTo(long target) {
  motor.step((int)(target - currentStep));
  currentStep = target;
  releaseCoils();

  Serial.print(F("step "));
  Serial.print(currentStep);
  Serial.print(F("  ="));
  Serial.print(currentStep * 360.0 / STEPS_PER_REV, 1);
  Serial.println(F(" deg"));
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  motor.setSpeed(10);   // rpm；5V 下这颗电机大约超过 15 就会堵转
  releaseCoils();
  Serial.println(F("28BYJ-48 ready"));
}

void loop() {
  // 四次四分之一圈，中间停一下，方便你看清每一次到位
  for (int quarter = 1; quarter <= 4; quarter++) {
    moveTo((long)STEPS_PER_REV * quarter / 4);
    delay(600);
  }

  delay(1000);
  moveTo(0);            // 一步直接回到原点
  delay(2000);
}

打开串口监视器，波特率选 9600：计数应该依次走过 509、1019、1528、2038，再回到零，同时轴干净利落地转完四个四分之一圈，最后一整圈回家。如果它只是嗡嗡响却不转，先检查参数顺序。另外要注意 step() 是阻塞的——轴在转的时候，loop() 里其它任何事都不会执行。

Nikodem Bartnik 的新手实拍演示，用的正是同一颗电机和同一块驱动板：

真实客户最常犯的错误

28BYJ-48 上我们见得最多的错误，而且遥遥领先的，是把引脚按顺序写——从通用例子里抄来的 Stepper(2048, 8, 9, 10, 11)。它能编译，LED 甚至会闪，轴就在那儿嗡嗡地不动。

其次是在要连跑几个小时的场合里留着 2048，然后把结果叫做丢步。其实什么都没丢：一个偏大 0.5% 的计数表现为稳定的单向蠕动，而真正的丢步是随机的跳变。

再往后是：一见模块就往面包板上插的条件反射；因为丝印写着 5–12V 就上 12V；以及一颗“坏掉”的电机，最后发现只是插头插了一半。

FAQ

每圈到底该用 2048 还是 2038 步？

凡是位置需要长时间保持准确的场合——时钟、指针仪表、相机滑轨——都用 2038。实测的减速比是 63.68395:1 而不是 64:1，所以 2048 每圈会多转大约 1.8°，而且永远偏同一个方向。如果只是来回转着玩的演示，两个数字看起来毫无分别。

电机明明没在动，为什么会发热？

因为只要你的 Arduino 引脚还是 HIGH，ULN2003 就一直导通，所以移动结束后最后那两个线圈仍然通着电。这就是保持扭矩——需要轴停在原地不被推动时很有用，否则就在两次移动之间把四个脚全写成 LOW。

我的项目该用步进电机还是舵机？

如果你要的是在大约 180° 之内保持一个角度、而且自带位置反馈，选舵机；如果你要的是可以无限圈旋转、位置靠计数得出，并且能接受“丢了一步没人告诉你”，选步进电机。另一边的取舍可以看我们的舵机 180 vs 270 vs 360 指南。

ULN2003 是对的驱动吗？要不要换 L298N 或 A4988？

套装里配的 ULN2003 就是对的——28BYJ-48 是带公共中心抽头的单极性电机，正好是达林顿灌电流阵列该驱动的对象。像 L298N 那样的 H 桥（我们的循线小车指南里用的就是它）适合双极性步进电机和有刷直流电机；A4988 这类斩波驱动则适合 NEMA-17 步进电机。它们是不同类别的电机，不是升级关系。

最后更新：2026年8月。有问题？WhatsApp 联系我们。