樹莓派步進馬達控制：正反轉、角度、轉速一支程式搞定

「用樹莓派讓馬達轉起來」是很常見的需求：做展示裝置、自動餵食器、窗簾、拍攝滑軌、實驗治具，第一步都是這件事。網路上的範例多半只有一段寫死的迴圈，換一顆馬達或想指定角度就得重寫。

這個示範把它整理成一支可以直接用的程式。

驗證狀態：程式邏輯以 11 項模擬測試驗證（不接硬體）；接線與參數依驅動板規格整理，尚未在實機上跑過。我實際交付過的樹莓派案子是小吃店點餐出單機，同樣是樹莓派接周邊設備，差別在介面與電氣部分。

功能

• 正轉、反轉，可指定步數、角度或圈數
• 可設定轉速（每分鐘圈數），程式自動換算每一步的間隔
• 支援兩種常見接法：
  • ULN2003 驅動板 ＋ 28BYJ-48：便宜、好取得，適合輕負載
  • A4988／DRV8825／TMC2209 ＋ 一般步進馬達（例如 NEMA17）：扭力大，支援微步
• 結束後自動放開線圈，避免馬達長時間通電發燙
• Mock 模式：不接硬體也能在電腦上試跑和測試

使用方式

python3 cli.py --driver uln2003 --degrees 90      # 正轉 90 度
python3 cli.py --driver uln2003 --degrees -90     # 反轉 90 度
python3 cli.py --driver stepdir --turns 2 --rpm 60

接線表、驅動器設定和注意事項，寫在技術筆記。

品質

• 11 個自動測試涵蓋：正反轉步數、角度換算、轉速換算、半步序列、STEP／DIR 脈衝與致能腳邏輯。
• 驅動方式抽成獨立模組，之後要換成別的驅動器，只要多寫一個類別。

可以延伸成

• 加按鈕或網頁介面操作
• 多軸同步、加減速曲線
• 搭配感測器做定位、計數或自動化流程

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