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I摘要步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。因此，步进电机以其精准的控制特性，广泛应用于执行器件中。本文设计了基于单片机的步进电机控制器，系统采用AT89S52型单片机作为主控制器电路。采用步进电机驱动芯片ULN2003趋动28BYJ-48型四相八拍步进电动机，设计了对应的按键控制电路和LCD状态显示电路。AT89S52的控制指令通过光耦TLP521-4控制ULN2003，根据计算控制脉冲时序，算出电机转过的步数或圈数，用LCD1602A显示步进电机运行状态和转速。各控制按键功能用无线收发模块PT2262/2272作为辅助，共同实现步进电机的控制。同时整个系统作为一个执行部件，嵌入到其他的微机控制系统中。外部微机通过MAX232芯片将信号转化为RS232协议信号，与主控制器控制器进行通信。AT89S52通过内部程序识别外部微机的控制信号，对控制系统进行控制，使得本系统的应用范围与可靠性大大提高。关键词单片机；达林顿管；步进电动机；串口通信IIAbstractSteppingmotoriswillsignalintoelectricalimpulsesforangulardisplacementorlineopenloopcontrolthedisplacementofsteppingmotorparts.Intheoverloadofthecases,motorspeed,stopdependsonlyonthepositionofthepulsesignalfrequencyandpulsecount,anddonotsuffertheeffectofloadchanges,whensteppingdrivetoreceiveapulsesignal,itwilldrivesteppingmotorsetaccordingtoturnafixedAngle,calledstepfromthecorner,itisthepointofviewoftherotationofthefixedstepbystepofoperation.Canthroughthecontrolpulsetocontrolthenumberofangulardisplacementquantity,soastoachievethepurposeofaccuratepositioning;Atthesametimecanthroughthecontrolpulsefrequencytocontrolmotorrotationspeedandacceleration,soastoachievethepurposeofspeed.Therefore,steppingmotorwithitsprecisecontrolcharacteristics,widelyusedinexecutionofthedevice.Inthispaper,basedonSCMsteppingmotorcontroller,systemadoptssingle-chipmicrocomputerasthemaincontrollerAT89S52typecircuit.ThecontrolinstructionthroughlightAT89S52decouplingmethod-4controlULN2003,accordingtocomputationcontrolpulsetiming,calculateefficiencyormotorturnedlaps,withLCD1602Adisplaysteppingmotorrunningstateandspeed.ThecontrolkeyfunctioninawirelesstransceivermodulePT2262/2272astheassistanttoaccomplishthestepmotorcontrol.Andthewholesystemasanexecutivecomponents,embeddedinothermicrocomputercontrolsystem.ExternalmicrocomputerthroughtheMAX232chipswillsignalintoRS232agreementsignals,andthemaincontrollercontrollerforcommunication.AT89S52devicesthroughtheinternalprocessofexternalmicrocomputercontrolsignaltoidentify,forthecontrolsystemtocontrol,sothesystemapplicationrangeandreliabilityisgreatlyincreased.Keywords:SCM;Optocoupler;Photo-Darlingtons;Steppingmotor;SPCP-SerialPortIII目录1概述.............................................................11.1研究设计步进电机控制器的意义..................................11.2步进电机基础知识..............................................11.2.1步进电机原理..............................................21.2.2感应子式步进电机工作特点..................................31.3本文主要完成的工作............................................42系统整体方案的设计................................................62.1总体方案拟定..................................................62.2步进电机控制器各功能模块介绍..................................72.2.1步进电机控制器模块设计....................................72.2.2输入控制模块设计..........................................72.2.3驱动模块设计..............................................72.2.4输出显示模块设计..........................................82.2.5串口通讯模块设计..........................................83硬件电路设计......................................................93.1主控制器电路设计及芯片选型....................................93.1.1时钟电路设计..............................................93.1.2复位电路.................................................103.1.3主控制器最小系统设计.....................................113.2输出驱动驱动电路设计.........................................123.3输出状态显示电路设计.........................................133.4串口通讯电路设计.............................................164软件设计.........................................................194.1C51语言......................................................194.2整体程序设计框图.............................................204.3步进电机控制程序.............................................204.4液晶显示1602程序设计........................................224.5微机通讯软件设计.............................................24IV5Proteus仿真分析.................................................285.1步进电机趋动仿真.............................................285.2LCD1602A应用仿真.............................................285.3微机通讯仿真.................................................29结论.............................................................31致谢.............................................................32参考文献...........................................................33附录Ⅰ.............................................................34附录Ⅱ.............................................................35主控制器源程序...................................................36从机源程序........................................错误!未定义书签。11概述1.1研究设计步进电机控制器的意义早在1920年，英国人开发了步进电机，1950年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更加容易。经过不断改良，使得今日步进电机已经广泛应用在需要高精度定位、高分解能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。再生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹。尤其以重视速冻、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。近十几年来，数字技术和电子计算机的迅速发展为MCU的应用开辟了广阔的前景。MCU广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。步进电机作为一种用于精准控制领域的感应式电机，在许多实际应用中起到了不可替代的作用。二者结合加上适当的控制及其他外围电路，便可实现步进电机的程序化控制。通过对步进电机的研究，我们发现比如28BYJ-48型四相八拍