摘  要
步进电动机突出的优点是它可以在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速，快速起停、正反转控制及制动等，并且用其组成的开环系统既简单、廉价，又非常可*，因此在众多领域有着极其广泛的应用。研制一种高性价比步进电机驱动器及其控制系统具有重要的意义。
本课题研究开发了高性价比步进电机驱动器及其控制系统。该系统以PC机作为上位机，以单片机作为下位机，可使上位机能够可*地将经过处理的控制指令和参数发送到下位机，保证下位机能够准确、及时地发出控制信号，通过驱动器驱动步进电机上作。同时，上位机检测下位机的各种状态信号，进行诊断和处理。
 介绍了串口232C的工作原理，开发了步进电机控制器的上位机通讯硬件电路、下位机硬件电路以及系统软件。该控制器具有较高的数据传输速率、良好的实时性、较高的稳定性和友好的人机对话功能。
 关键词: 步进电机；凌阳UNSP061A单片机；计算机控制软件；232串口通信
ABSTRACT
The advantages of stepping motor are regulating-rate, quickly rise-stop, positive-reverse controlling and brake etc by changing the frquency of pulse. The stepping motor opening-ring system is simple, cheap, stability and reliability, therefore its application is very extensive in many realm. It has great importance signification to develop inexpensive driver and control system of stepping motor.
A high performance driver and control system of stepping motor has been developed. The system adopts the PC as master computer and the single-chip as slave computer. Control instructions and parameter have been delivered from the master computer to slave computer dependently and smoothly in order to guarantee the work that can be accurately and promptly done. Besides, the host computer collects various kinds of state signal that the slave computer feedbacks to diagnose and manipulate.
The principle of 232C is introduced, the communication circuit of master computer, the hardware circuit of slave computer and system software have been finished. It has been proved that the control system has high transport rate, nice Real-time control, high reliability, convenient man-machine conversation.   
Key word: stepping motor; unsp061A MCU;computer software;232C correspondence
目    录
第1章 绪论 1
1.1引言 1
1.2步进电机系统综述 1
1.3课题的意义和目的 3
1.4本课题的主要工作内容 4
第2章  步进电机与驱动电路 5
2.1步进电机基础 5
2.1.1混合式步进电机 5
2.1.2驱动控制系统组成 7
2.1.3步进电机的选择与应用 8
2.2步进电机驱动器设计 10
2.2.1细分驱动原理 10
2.2.2步进电机发热问题解决方法 11
2.2.3驱动控制电路设计 12
2.3电压驱动方式 14
2.3.1单电压驱动 14
2.3.2双电压驱动 15
2.3.3高低电压驱动 16
2.3.4节斩波恒流驱动 18
第3章  系统控制器设计 23
3.1控制器主电路设计 23
3.1.1 SPCE061A单片机 23
3.1.2 单片机最小系统 25
3.1.3  串口通信接口电路 26
3.2单片机程序设计 27
3.2.1系统时钟 28
3.2.2与PC机的串行通信 29
3.2.3步进电机的方向与位置控制 31
3.2.4步进电机的转速与加减速控制 32
第4章  计算机软件设计 35
4.1上位机人机界面 35
4.2 软件各功能的实现 36
4.2.1曲线显示区的编程 36
4.2.2串口通信的实现方法 37
4.2.3方案编辑保存与指令识别 40
4.3软件串口通信调试 42
第5章  结论 44
参考文献 46
附录 47
致谢 48
第1章 绪　论
1.1引言

微特电机是指原理、结构、性能、作用等与常规电机不同，并且体积和输出功率都很小的电机。一般地，微特电机的外径不大于160mm，功率在数百毫瓦和数百瓦之间。在军事、民用的各种现代化装备及其控制系统中得到广泛的应用。如今，在实际应用中，微特电机己由过去简单的起动控制、提供动力的目的，发展到对其速度、位置、转矩等的精确控制，特别是工业自动化、办公自动化和家庭自动化方面，几乎都采用了电机技术、微电子技术和电力电子技术等相结合的机电一体化产品。电子化是微特电机发展的一个必然趋势。
随着我国经济的逐渐发展，微特电机在国内的需求与应用正在逐渐增长。我国微特电机的生产能力自20世纪80年代以来不断增长，目前我国的主要产品有有刷永磁直流电机、小功率交流电机、交直流串激电机、罩极电机、步进电机、振动电机(手机用)等，并且己经实现大规模、大批量的生产。技术含量高的微特电机，如精密无刷电机、高速同步电机、高精度步进电机、片状绕组无刷电机、高性能伺服电机以及新原理新结构的超声波电机国内尚未形成商品化或批量生产能力。微特电机的应用主要包括信息产业、家电产品、车辆、航空航天等几个领域，朝着小型、高速、高力矩、高效率、低噪声的方向发展。
1.2步进电机系统综述