基于单片机步进电机控制系统研究
基于stm32单片机的步进电机实验报告
基于stm32单片机的步进电机实验报告步进电机是一种将电脑控制信号转换为机械运动的设备，常用于打印机、数码相机和汽车电子等领域。
本实验使用STM32单片机控制步进电机，主要目的是通过编程实现步进电机的旋转控制。
首先，我们需要了解步进电机的基本原理。
步进电机是一种能够按照一定步长精确旋转的电机。
它由定子和转子两部分组成，通过改变定子和转子的电流，使转子按照一定的角度进行旋转。
在本实验中，我们选择了一种四相八拍步进电机。
该电机有四个相位，即A、B、C、D相。
每个相位都有两个状态：正常（HIGH）和反向（LOW）。
通过改变相位的状态，可以控制步进电机的旋转。
我们使用STM32单片机作为控制器，通过编程实现对步进电机的控制。
首先，我们需要配置STM32的GPIO口为输出模式。
然后，编写程序通过改变GPIO口的状态来控制步进电机的旋转。
具体来说，我们将A、B、C、D相分别连接到STM32的四个GPIO口，设置为输出模式。
然后，通过改变GPIO口输出的电平状态，可以控制相位的状态。
为了方便控制，我们可以定义一个数组，将表示不同状态的四个元素存储起来。
通过循环控制数组中的元素，可以实现步进电机的旋转。
在实验中，我们通过实时改变数组中元素的值，可以实现不同的旋转效果。
例如，我们可以将数组逐个循环左移或右移，实现步进电机的正转或反转。
在实验过程中，我们可以观察步进电机的旋转情况，并根据需要对程序进行修改和优化。
可以通过改变步进电机的旋转速度或步进角度，来实现更加精确的控制。
总结起来，通过本次实验，我们了解了步进电机的基本原理，并通过STM32单片机控制步进电机的旋转。
通过编写程序改变GPIO口的状态，我们可以实现步进电机的正转、反转和精确控制。
这对于理解和应用步进电机技术具有重要意义。
基于单片机的步进电机控制系统研究
Ａ 相 Ｂ相
Ｐ １ ． １
８ ０ ３１
Ｕ
Ｐｌ ＿ ２ ３
Ｃ相 驱动器
Ｄ相 Ｅ相
所示， 可 以在 计 算 机 应 用 系 统 中 广泛 使 用。
图 １ 反应式步进电机 的典型结构
电动机
Ｐ１ － ３ ４
Ｐ１
．
４
５
Ｃ Ｐ脉冲
图 ４ 用软件实现脉 冲分配的接 口示意图 图 ２ 步进电机驱动器构成
表 １ 存储环形分配器输 出状态表
地 址
８ Ｆ Ｆ ＯＨ
８ Ｆ Ｆ１ Ｈ ８ Ｆ Ｆ ２ Ｈ ８ Ｆ Ｆ ３ Ｈ
升 速 时 的起 始 速 度 应 等 于 或 略 小 于 系统 的 极 限 起 动
存 储 内 容
０Ｆ ＣＨ
Ｏ Ｆ ８ Ｈ Ｏ Ｆ ９ Ｈ ０ Ｆ１ Ｈ
对 应状 态
件 实现 比较简单。 二是按指数规律升降速 ， 加速度是逐 渐 下 降的，比较接近 电动机输 出转矩随速度变化 的规律 ， 符 合步进 电机加减速过程 的运动规律 ， 能充分利用步进 电机
的有 效 转 矩 ， 快 速 响应 性 能较 好 ， 升降时间短。 用 微 机 对 步 进 电机 进 行 加 减 速 控 制 ， 实 际 上 就 是 改 变
ＡＢ
ＡＢＣ ＢＣ ＢＣ Ｄ
频率 （ 速度 ） ， 而 不是从零开始。减速过程结 束时的速度一 般应等于 或略低于起动速度 ， 再经数步低速运行后停止。 升 降速控制 方法通常 有两种 ：一是按直 线规律升 降
速， 这 种 方法 是 以恒 定 的加 速 度 进 行 升 降 ， 平稳性好 ， 适 用 于速 度变化较大 的快速定位 方式 ， 加速 时 间虽然长 ， 但 软
基于AT89C52单片机的步进电机控制系统研究
部 分 、单 片 机部 分 、步进 电机 部 分 、 电源部 分 等 。下 面 分 别对 每 部分 性能 进行 分 析 。 ２ ． １ 输 入输 出部分 为提 高 系统 的灵 活 度 ， 便 于对 步 进 电机 的系 统参 数 进 行 控 制 和调 整 ， 需 要 引入 输 入设 备 ， 本处 选 用 键盘 。输 出设 备 要 求 可 以显示 当前 的控 制状 态 和 电机运 行 状 态 ， 可 以选 用 Ｌ Ｅ Ｄ设 备 进 行显 示 。
步 进 电机 可 以将 数 字信 息 转 化为 角 位移 或 者 线性 位 移 ， 其 在 开 环 工作 方 面具 有 出色 性 能 ， 便 于通 过数 字 设 备对 其 进行 智 能控 制 。 同时 ， 步进 电机 的控 制 系统 结 构相 对 简 单 ， 但是 具 有 较 高 的定 位 精度 ， 还 可 以 通过 不 同方 式 的信 号 输人 进 行 转 动方 向和 移 动速 度 调节 。 因此 ， 步进 电机 在 工业 领 域 中得 到 了 非常 广 泛 的应用 。 完整 的 步进 电机 系统 分 为三 部 分 ， 分 别 为控 制部 分 、驱动 部分 以及 步 进 电机部 分 。本 文设 计分 析 了一 种采 用 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２ 型 单 片机 为控 制核 心 的步进 电机控 制 系统 。
Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２的接 口分 布进 行 确 定 ， 通过 Ｌ Ｃ Ｄ设备 可 以显 示 步进 电 机 的运 行状 态 和运 行速 度等 信息 。 此外 ， 本 文 选用 了 一片 ８ ２ ７ ９作 为键 盘 和显示 器 与单 片 机之 间 的接 口芯 片 。通过 该 芯 片 可 以更 好 的满 足 操作 性 能 和控 制 性 能 的均衡需 求 。 ２ ． ２ 单 片机 部 分
毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的步进电机控制系统
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：基于AT89C51单片机的步进电机控制系统设计学生姓名：学号：专业：自动化班级：自动化06-3班指导教师：基于AT89C51单片机的步进电机控制系统摘要步进电机是数字控制系统中的一种执行元件，它能按照控制脉冲的要求，迅速起动，制动，正反转和调速。
具有步距角精度高，停止时能自锁等特点，因此步进电机在自动控制系统中，特别是在开环的控制系统中得到了日益广泛的应用。
本文以单片机和环形脉冲分配器为核心设计的步进电机控制系统，通过软硬件的设计调试，实现步进电机能根据设定的参数进行自动加减速控制，使控制系统以最短的时间到达控制终点，而又不发生失步的现象；同时它能准确地控制步进电机的正反转，启动和停止。
硬件是以AT89C51单片机为核心的控制电路，主要包括：环形脉冲分配器、键盘显示电路、步进电机的驱动电路等。
软件部分采用C语言编程，主要包括键盘显示程序、步进电机的调速程序、停止判断程序等。
关键词：步进电机控制系统；调速；单片机Based on AT89C51 Single-chip ComputerStepping Motor Control SystemAbstractStepping motor is a kind of digital control system components. It can achieve quick start-up, positive inversion, stopping and speed control, according to the control pulse. It has high precision step angle, and can be self-locking when it keeps still. As these characteristics, stepping motor in automatic control system, especially in the open loop control system has been widely applied.This article mainly focuses on taking Single-chip Computer and cycle pulse distributor as the core, and designing the stepping motor control system. Through the design of the software and hardware debugging, it realizes controlling the step motor’s acceleration and deceleration automatically, according to parameter setting. Making the system arrive the end point with the shortest time, but not occur outing of step. Besides it can accurately achieve start-up, positive inversion and shutdown. Hardware takes AT89C51 as the core of control circuit, mainly including: cycle pulse distributor, keyboard and display circuit, stepping motor driving circuit, etc. Software part adopts the C language programming, mainly including keyboard and display program, stepping motor speed control program, stop judging program, etc.Key words: Stepping motor control system; speed control; Single-chip Computer目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 课题提出的背景和研究意义 (1)1.2 课题的主要研究内容 (2)1.3 本章小结 (2)第二章步进电机控制系统设计 (3)2.1 步进电机的原理 (3)2.1.1 三相单三拍通电方式 (3)2.1.2 三相双三拍通电方式 (5)2.1.3 三相六拍通电方式 (6)2.2 环形脉冲分配器 (8)2.3 续流电路 (12)2.3.1 二极管续流 (13)2.3.2 二极管—电阻续流 (14)2.4 步进电机驱动电路 (15)2.5 步进电机的变速控制 (17)2.5.1 变速控制的方法 (19)2.6 步进电机在自动生产线中的应用 (20)2.7 本章小结 (22)第三章控制系统硬件设计 (23)3.1 硬件系统设计原则 (23)3.2 控制系统组成 (23)3.3 主要元件的选择 (24)3.3.1 单片机的选择 (24)3.3.2 EPROM的选择 (25)3.3.3 可逆计数器的选择 (27)3.4 控制系统接口电路的设计 (27)3.4.1 环形脉冲分配器设计 (27)3.4.2 显示电路设计 (29)3.4.3 外部复位电路设计 (30)3.5 控制系统整体电路设计 (31)3.6 本章小结 (31)第四章控制系统软件设计 (32)4.1 软件系统设计原则 (32)4.2 步进电机控制系统功能设计 (32)4.3 主程序设计 (33)4.3.1 主程序工作过程 (33)4.3.2 主程序工作流程图 (34)4.3.3 定时器T0中断程序流程图 (34)4.4 Proteus仿真 (37)4.5 显示程序设计 (39)4.6 键盘程序设计 (39)4.7 调速程序设计 (41)4.7.1 20BY步进电机参数 (41)4.7.2 步进电机转速与频率的关系 (41)4.8 本章小结 (42)第五章结束语 (43)参考文献 (44)附录 (46)附录A 系统程序（C） (46)附录B 20BY步进电机转速与定时器定时常数关系表 (59)附录C 控制系统电路图 (62)致谢 (63)第一章引言1.1 课题提出的背景和研究意义由于步进电机不需要位置传感器或速度传感器就可以实现定位，即使在开环状态下它的控制效果也是令人非常满意的，这有利于装置或设备的小型化和低成本，因此步进电机在计算机外围设备、数控机床和自动化生产线等领域中都得到了广泛的应用。
基于单片机的步进电机控制系统设计方案
D10-基于单片机旳步进电机控制系统一、理解什么是步进电机以及其工作原理步进电机是数字控制电机，步进电机旳运转是由电脉冲信号控制旳，其角位移量或线位移量与脉冲数成正比，每个一种脉冲，步进电机就转动一种角度（不距角）或前进、倒退一步。
步进电机旋转旳角度由输入旳电脉冲数确定，因此，也有人称步进电机为数字/角度转换器。
步进电机旳各相绕组按合适旳时序通电，就能使步进电机转动。
当某一相绕组通电时，对应旳磁极产生磁场，并与转子形成磁路，这时，假如定子和转子旳小齿没有对齐，在磁场旳作用下，由于磁通具有力图走磁阻最小途径旳特点，则转子将转动一定旳角度，使转子与定子旳齿互相对齐，由此可见，错齿是促使电机旋转旳原因。
二、步进电机旳特点（1）步进电机旳角位移与输入脉冲数严格成正比，因此当它转一转后，没有合计误差，具有良好旳跟随性。
（2）由步进电机与驱动电路构成旳开环数控系统，既非常以便、廉价，也非常可靠。
同步，它也可以有角度反馈环节构成高性能旳闭环数控系统。
（3）步进电机旳动态响应快，易于启停、正反转及变速。
（4）速度可在相称宽旳范围内平滑调整，低速下仍能保证获得很大旳转矩，因此一般可以不用减速器而直接驱动负载。
（5）步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行，它不能直接用交流电源或直流电源。
（6）步进电机自身旳噪声和振动比较大，带惯性负载旳能力强。
三、步进电机旳控制步进电机旳控制重要包括换相次序旳控制、速度控制、速度控制、加减速控制等，控制系统就是运用单片机旳功能实现以上控制旳系统，即本次设计旳目旳。
四、示意图五、硬件设计计划本设计旳硬件电路只要包括控制电路、最小系统、驱动电路、显示电路四大部分。
最小系统只要是为了使单片机正常工作。
控制电路只要由开关和按键构成，由操作者根据对应旳工作需要进行操作。
显示电路重要是为了显示电机旳工作状态和转速。
驱动电路重要是对单片机输出旳脉冲进行功率放大，从而驱动电机转动。
（1）控制电路根据步进电机旳工作原理可以懂得，步进电机转速旳控制重要是通过控制通入电机旳脉冲频率，从而控制电机旳转速。
基于AT89C52单片机的步进电机控制系统研究
Ｈ ｅＣｈ ｎ Ｗａ ｇ Ｓ ｈ ｎ ｏ ｇ ｎ ｈｕ ｏ ｇ Ｈ ｏ ｕＳｈ ｎ ｅ ｇｗｅ Ｎ ｉ ｉ ｕＨ ｕｉ ｎ ｗｅ
（ ｌ ｇ ｆ ｅ ｔ ｃｔ ｎ ｏ ｒ ｎ ｉｅ ｒｎ ａｙ ａ ｉｅｓｔ ｆ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｔ ｉｕ ｎ０ ０ ２ ） Ｃｏ ｌ ｅｏ ｃｒ ｉ ａ ｄＰ ｗｅ ｇｎ ｅｉｇＴ ｉｕ ｎＵｎｖ ｒｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ， ａｙ ａ ３ ０ ４ ｅ Ｅｌ ｉ ｙ Ｅ ｙ Ｔ
步进 电机 的 ５种运 行状 态 以及 运行速 度 。５位 Ｌ Ｄ Ｅ 通 过 ７ Ｌ １８接 在单 片机 的 Ｐ ． ４ Ｓ３ ２３ ２５口上 ，５位 一Ｐ ． Ｌ 分别 用于 表示步 进 电机 的 正转 、反转 、加 速 、减 Ｄ 速 、停 止 ５种运行 状态 。
２３ 驱 动 模 块 ．
３ Ｖ 和 ５ 电压 分别给 单片机 、 晶振 、Ｌ Ｄ 和控制 ． ５ Ｖ Ｅ 电路供 电。１ＭＨ ２ ｚ的 晶振给 单 片机 提供 时钟信 号 。 单 片机 的串 口用 于和 Ｐ 上 位机 的通信 以及烧录 软 Ｃ
件程 序 。Ｐ 口控 制驱动 电路 开关管 的通断 。Ｐ 和 １ ０ Ｐ ２口控制 Ｌ Ｄ１ ０ Ｃ ６ ２和 Ｌ Ｄ 组成 的显示模 块 。 ３口 Ｅ Ｐ 检 测键盘 信号及 外部 中断信 号 。 ２２ 键盘 及显示模 块 ． 控制 系统 设置 了 ５位 独立 按键组 成的键 盘模块 以及 由 Ｌ Ｄ１０ Ｃ ６ ２和 ５位 Ｌ Ｄ 组成 的显示模 块 。通 Ｅ 过键 盘可 以对 步进 电机进行 正转 、反 转 、加 速 、减 速 、停止 功 能的操 作 。步进 电机 运行 时 的状 态信 息 可 以通 过显 示模块 直观 的显示 出来 。图 ２为键 盘及
基于51单片机的步进电机控制系统设计
基于51单片机的步进电机控制系统设计步进电机是一种特殊的直流电动机，具有定角度、定位置、高精度等特点，在许多领域得到广泛应用，如机械装置、仪器设备、医疗设备等。
本文将基于51单片机设计一个步进电机控制系统，主要包括硬件设计和软件设计两部分。
一、硬件设计步进电机控制系统的硬件设计主要包括51单片机、外部电源、步进电机驱动模块、以及其他辅助电路。
1.51单片机选择由于步进电机控制需要执行复杂的算法和时序控制，所以需要一个性能较高的单片机。
本设计选择51单片机作为主控芯片，因为51单片机具有丰富的外设接口、强大的计算能力和丰富的资源。
2.外部电源步进电机需要较高的电流供给，因此外部电源选择稳定的直流电源，能够提供足够的电流供电。
电源电压和电流的大小需要根据具体的步进电机来确定。
3.步进电机驱动模块步进电机驱动模块是连接步进电机和51单片机的关键部分，它负责将51单片机输出的脉冲信号转化为对步进电机的驱动信号，控制步进电机准确转动。
常用的步进电机驱动芯片有L297、ULN2003等。
4.其他辅助电路为了保证步进电机控制系统的稳定运行，还需要一些辅助电路，如限流电路、电源滤波电路、保护电路等。
这些电路的设计需要根据具体的应用来确定。
二、软件设计1.系统初始化系统初始化主要包括对51单片机进行外部中断、定时器、串口和IO 口等初始化设置。
根据实际需求还可以进行其他模块的初始化设置。
2.步进电机驱动程序步进电机的驱动程序主要通过脉冲信号来控制电机的转动。
脉冲信号的频率和脉冲宽度决定了电机的转速和运行方向。
脉冲信号可以通过定时器产生，也可以通过外部中断产生。
3.运动控制算法步进电机的运动控制可以采用开环控制或闭环控制。
开环控制简单，但无法保证运动的准确性和稳定性；闭环控制通过对电机转动的反馈信号进行处理来调整脉冲信号的生成，从而实现精确的运动控制。
4.其他功能设计根据具体的应用需求，可以加入其他功能设计，如速度控制、位置控制、加速度控制等。
基于51单片机的步进电机控制系统设计与实现
步进电机工作原理
步进电机是一种基于磁场的控制系统，工作原理是当电流通过定子绕组时，会 产生一个磁场，该磁场会吸引转子铁芯到相应的位置，从而产生一定的角位移。 步进电机的角位移量与输入的脉冲数量成正比，因此，通过控制输入的脉冲数 量和频率，可以实现精确的角位移和速度控制。同时，步进电机具有较高的分 辨率和灵敏度，可以满足各种高精度应用场景的需求。
二、系统设计
1、硬件设计
本系统主要包括51单片机、步进电机、驱动器、按键和LED显示等部分。其中， 51单片机负责接收按键输入并控制步进电机的运动；步进电机用于驱动负载运 动；驱动器负责将51单片机的输出信号放大，以驱动步进电机。LED显示用于 显示当前步进电机的状态。
2、软件设计
软件部分主要包括按键处理、步进电机控制和LED显示等模块。按键处理模块 负责接收用户输入，并根据输入控制步进电机的运动；步进电机控制模块根据 按键输入和当前步进电机的状态，计算出步进电机下一步的运动状态；LED显 示模块则负责实时更新LED显示。
三、系统实现
1、按键输入的实现
为了实现按键输入，我们需要在主程序中定义按键处理函数。当按键被按下时， 函数将读取按键的值，并将其存储在全局变量中。这样，主程序可以根据按键 的值来控制步进电机的转动。
2、显示输出的实现
为了实现显示输出，我们需要使用单片机的输出口来控制显示模块的输入。在 中断服务程序中，我们根据设定的值来更新显示模块的输出，以反映步进电机 的实时转动状态。
基于单片机的步进电机控制系统需要硬件部分主要包括单片机、步进电机、驱 动器、按键和显示模块等。其中，单片机作为系统的核心，负责处理按键输入、 控制步进电机转动以及显示输出等功能。步进电机选用四相八拍步进电机，驱 动器选择适合该电机的驱动器，按键用于输入设定值，显示模块用于显示当前 步进电机的转动状态。
基于单片机AT89C52的步进电机的控制器设计
基于单片机AT89C52的步进电机的控制器设计步进电机是一种非常常见的电机类型，由于其具有精准定位、适应高速运动以及控制简单等特点，被广泛应用于各种自动化设备中。
本文将从步进电机的工作原理、控制方式以及基于单片机AT89C52的步进电机控制器设计等方面展开阐述。
首先，我们来了解步进电机的工作原理。
步进电机是一种特殊的同步电动机，它具有内置的磁化轭，在没有外部励磁的情况下也能自动旋转。
步进电机的旋转是由控制电流方向和大小来实现的。
通常情况下，步进电机每转动一定角度，称为“步距角”，它可以是1.8度、0.9度、0.45度等，不同的步距角决定了电机的分辨率。
步进电机的控制方式主要有全步进和半步进两种。
全步进是指每次控制信号脉冲后，电机转动一个步距角。
而半步进则是在全步进基础上，在脉冲信号中引入一半步距角的微调。
控制信号脉冲可以是脉冲序列或者方波信号。
基于单片机AT89C52的步进电机控制器设计主要包括控制信号发生器的设计和步进电机驱动电路的设计。
控制信号发生器负责产生相应的控制信号脉冲，而步进电机驱动电路将这些脉冲信号转化为电流信号驱动步进电机。
控制信号发生器的设计可以采用定时器/计数器模块来实现。
AT89C52芯片具有可编程的定时器/计数器，可以用来产生控制信号的脉冲。
通过设置定时器的工作方式和计数值，可以实现不同频率、占空比的控制脉冲。
步进电机驱动电路的设计主要包括功率级驱动电路和电流控制电路。
功率级驱动电路负责将控制信号转化为足够大的电流驱动步进电机，通常采用功率放大器来实现。
电流控制电路则用来控制驱动电流的大小，使步进电机能够顺畅工作。
电流控制电路通常采用可调电阻、电流检测电阻和比较器等元件组成。
在步进电机控制器设计中，还需要考虑到步进电机的特性和应用需求。
例如，步进电机的电源电压、额定电流、阻抗、扭矩等参数需要与驱动电路匹配。
此外，还需要考虑到步进电机的机械结构、位置传感器、防重叠措施等因素。
基于单片机的步进电机控制系统的研究
Ｖｏ １ ． ２ １
Ｎｏ ． １ ８
电 子 设 计 工 程
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ０ １ ３年 ９月
Ｓ ｅ ｐ ．２ ０１ ３
基于单 片机 的步进电机控制 系统的研 究
ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｏ ｆ ｓ ｔ ｅ ｐ ｐ ｅ ｒ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ． Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ｐ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ￣ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｅ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ． Ｉ ｔ ｕ ｓ ｅ ｄ
电 樱 巽 动 Ｈ
数码管显示 模 块 驱 动电流检测模块
图 １ 系 统 总 体框 图
Ｆ ｉ ｇ ．１ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｕ ｎ ｉ ｔ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
步进电机［ １ 具 有 瞬 时 启 动 和 急 速 停 止 的优 越 特 性 。 在 非
基 本 的步 进 电机 控 制 系 统 。整 个 系 统 包 括 单 片 机 最 小 系 统 ，
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 。这 一 线 性 关 系 的 存 在 ，加 上 步 进 电机 只有 周 期 性 误 差 而无 累 积 误 差 等 特 点 ， 使得其在速度 、 位置等控制领域用处非常广。 单 片 机 软 件 编 程 可 以使 复 杂 的 控 制 过 程 实 现 自 动 控 制 和精确控制 ， 可以避免失步 、 振荡 等对 控 制 精 度 的 影 响 ； 用 软
基于单片机的步进电机控制系统设计
基于单片机的步进电机控制系统设计引言：步进电机是一种常用的电机类型，具有精准的位置控制、高效的能量转换等特点。
在许多自动化设备中广泛应用，如数控机床、3D打印机、机器人等。
本文将以基于单片机的步进电机控制系统设计为主题，介绍系统的硬件设计、软件设计以及实验验证。
一、硬件设计1.步进电机选型：根据实际应用需求，选择适当的步进电机。
包括步距角、转速范围、扭矩要求等等。
2.电源设计：步进电机需要驱动电压和电流，根据步进电机的额定电压和电流选用适当的电源。
3.驱动电路设计：步进电机通常需要驱动电路来控制电流和脉冲序列。
常见的驱动电路有全桥驱动器、半桥驱动器等。
4.信号发生器设计：步进电机通过脉冲信号来控制转动角度和速度，因此需要信号发生器来产生合适的脉冲序列。
常见的信号发生器有定时器、计数器等。
5.单片机接口设计：单片机作为步进电机控制系统的核心，需要与其他硬件进行通信。
因此需要设计合适的接口电路，将单片机的输出信号转换为驱动电路和信号发生器所需的电压和电流。
二、软件设计1.单片机程序框架设计：根据具体的单片机型号和开发环境，设计合适的程序框架。
包括初始化设置、主循环、中断处理等。
2.脉冲生成程序设计：根据步进电机的控制方式（如全步进、半步进、微步进等），设计脉冲生成程序。
通过适当的延时和输出信号控制，产生合适的脉冲序列。
3.运动控制程序设计：设计运动控制程序，实现步进电机的前进、后退、加速、减速等功能。
根据具体需求，可以设计不同的运动控制算法，如速度环控制、位置环控制等。
4.保护机制设计：为了保护步进电机和控制系统，设计合适的保护机制。
如过流保护、过压保护、过载保护等。
三、实验验证1.硬件连接：将步进电机、驱动电路和单片机按照设计进行连接。
2.软件调试：通过单片机编程，调试程序代码。
确保脉冲生成、运动控制等功能正常工作。
3.功能测试：对步进电机控制系统进行功能测试，包括正转、反转、加速、减速等功能。
通过观察步进电机的运动状态和测量相关参数来验证系统设计的正确性和性能。
基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计
文章标题：基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计引言在现代科技发展迅速的时代，控制系统已经被广泛应用于各个领域。
其中，基于51单片机的步进电机红外控制系统的设计，不仅在工业领域有着重要的作用，同时也在家电领域、智能家居等方面得到了广泛的应用。
本文将从步进电机控制系统的设计原理、红外控制的基本概念以及基于51单片机的系统设计方案等方面展开深入探讨。
一、步进电机控制系统的设计原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为机械位移的执行元件，其控制系统设计原理是核心。
以步进电机为执行元件的控制系统通常包括电脉冲发生电路、电流驱动电路、位置控制逻辑电路以及接口电路等模块。
在系统设计中，需要考虑步进电机的类型、工作方式、转动角度以及控制精度等因素，以选择合适的控制方案和相关元器件。
针对步进电机的控制系统设计，首先需要从硬件电路和软件控制两个方面进行综合考虑。
硬件方面需要设计合适的脉冲发生电路和驱动电路，并根据具体场景考虑相关的接口电路，以实现步进电机的控制和驱动。
而软件控制方面，则需要编写相应的控制程序，使得系统能够根据具体的控制要求进行精准的控制和调节。
二、红外控制的基本概念红外控制是一种常见的无线遥控技术，通过使用红外线传输信号来实现对设备的控制。
通常包括红外发射器和红外接收器两个部分，发射器将控制信号转换成红外信号发送出去，接收器接收红外信号并将其转换成电信号进行处理。
在实际应用中，红外控制技术已经被广泛应用于各种家电遥控器、智能家居系统以及工业自动化领域。
红外控制的基本原理是在发射器和接收器之间通过红外线进行双向通信，通过调制解调的方式进行信号的传输和解析。
设计基于红外控制的步进电机系统需要考虑红外信号的发射和接收过程，以及相关的解析算法和信号处理。
信号的稳定性、抗干扰能力以及传输距离等也是需要考虑的重要因素。
三、基于51单片机的系统设计方案在步进电机红外控制系统的设计中，选择合适的控制芯片和处理器是至关重要的。
《2024年基于单片机的步进电机控制系统研究》范文
《基于单片机的步进电机控制系统研究》篇一一、引言随着科技的发展，步进电机因其高精度、低噪音、易于控制等优点，在各个领域得到了广泛的应用。
然而，传统的步进电机控制方式存在控制精度低、响应速度慢等问题。
因此，基于单片机的步进电机控制系统应运而生，其具有体积小、控制精度高、响应速度快等优点。
本文旨在研究基于单片机的步进电机控制系统的设计原理、实现方法以及应用前景。
二、步进电机控制系统的基本原理步进电机是一种将电信号转换为机械运动的设备，其运动过程是通过一系列的步进动作实现的。
步进电机的控制原理主要是通过改变电机的电流和电压，使电机按照设定的方向和速度进行旋转。
三、基于单片机的步进电机控制系统设计基于单片机的步进电机控制系统主要由单片机、步进电机驱动器、步进电机等部分组成。
其中，单片机是控制系统的核心，负责接收上位机的指令，并输出相应的控制信号给步进电机驱动器。
步进电机驱动器则负责将单片机的控制信号转换为适合步进电机工作的电流和电压。
在硬件设计方面，我们选择了一款性能稳定、价格适中的单片机作为主控制器，同时设计了相应的电路和接口，以实现与上位机和步进电机驱动器的通信。
在软件设计方面，我们采用了模块化设计思想，将系统分为初始化模块、控制模块、通信模块等部分，以便于后续的维护和升级。
四、基于单片机的步进电机控制系统的实现在实现过程中，我们首先对单片机进行了初始化设置，包括时钟设置、I/O口配置等。
然后，通过编程实现了对步进电机的控制，包括步进电机的启动、停止、正反转以及速度调节等功能。
此外，我们还实现了与上位机的通信功能，以便于实现对步进电机的远程控制和监控。
五、实验结果与分析我们通过实验验证了基于单片机的步进电机控制系统的性能。
实验结果表明，该系统具有较高的控制精度和响应速度，能够实现对步进电机的精确控制。
同时，该系统还具有较好的稳定性和可靠性，能够在各种复杂环境下正常工作。
此外，我们还对系统的抗干扰能力进行了测试，结果表明该系统具有较强的抗干扰能力。
基于stm32单片机的步进电机实验报告
基于stm32单片机的步进电机实验报告基于STM32单片机的步进电机实验报告一、引言步进电机是一种特殊的电机，其转子能够以离散的步长进行旋转。
在许多自动化控制系统中，步进电机被广泛应用于精密定位、打印机、机床等领域。
本实验旨在利用STM32单片机控制步进电机的运转，实现准确的位置控制。
二、实验原理步进电机的运转原理是通过控制电流来驱动电机的转子旋转。
常见的步进电机有两相和四相两种，本实验使用的是四相步进电机。
步进电机的控制方式主要有两种：全步进和半步进。
1. 全步进控制方式全步进控制方式是通过依次给定步进电机的四个相位施加电压，使得电机转子以固定的步长旋转。
具体控制方式如下：- 给定一个相位的电流，使得该相位的线圈产生磁场，使得转子对齿极的磁场产生吸引力，使得转子顺时针或逆时针旋转一定的角度；- 施加下一个相位的电流，使得转子继续旋转一定的角度；- 通过依次改变相位的电流，控制转子的旋转方向和步长。
2. 半步进控制方式半步进控制方式是在全步进的基础上，通过改变相位的电流大小，使得转子旋转的步长变为全步进的一半。
具体控制方式如下：- 给定一个相位的电流，使得该相位的线圈产生磁场，使得转子对齿极的磁场产生吸引力，使得转子顺时针或逆时针旋转一定的角度；- 施加下一个相位的电流，使得转子继续旋转一定的角度，但步长变为全步进的一半；- 通过改变相位的电流大小，控制转子的旋转方向和步长。
三、实验器材与步骤1. 实验器材：- STM32单片机开发板- 步进电机- 驱动电路- 电源2. 实验步骤：(1) 将STM32单片机开发板和驱动电路连接起来，确保连接正确无误。
(2) 编写STM32单片机的控制程序，通过控制引脚输出高低电平，实现步进电机的控制。
(3) 将步进电机连接到驱动电路上。
(4) 将电源接入驱动电路，确保电源稳定。
(5) 运行STM32单片机的控制程序，观察步进电机的运转情况。
四、实验结果与分析经过实验，我们成功地利用STM32单片机控制步进电机的运转。
基于单片机的步进电机驱动控制系统设计
本科毕业设计论文题目基于单片机的步进电机驱动控制系统设计专业名称学生姓名指导教师毕业时间毕业 任务书一、题目基于单片机的步进电机驱动控制系统设计二、指导思想和目的要求步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的机电元件。
每出现一个脉冲，它就相应的运行一步。
步进电机具有结构简单、运行可靠、控制方便、控制性能好等优点，在数控机床、绘图仪、打印机及机器人领域得到广泛应用。
为了得到性能优良的控制结果，出现了很多步进电机控制系统，其中采用单片机作为控制核心的控制系统得到了广泛的应用，使用这种控制系统在步进电机的驱动上已经做的非常好。
本课题通过研究步进电机和单片机的原理，实现以单片机为核心的步进电机控制系统设计，达到对步进电机的转速和转角的控制。
三、主要技术指标1. 研究步进电机和单片机的原理，并基于单片机实现步进电机驱动控制系统的设计；2. 利用Proteus 仿真平台仿真实现以单片机作为控制核心对步进电机进行驱动控制的电路设计和软件设计及仿真。
四、进度和要求第01周----第02周： 查找相关资料，对英文资料进行翻译；第03周----第04周： 熟悉步进电机、单片机及如何使用单片机对步进电机进行驱动控制的相关原理；第05周----第06周：熟悉Proteus 8.0的应用；第07周----第13周：设计电路图并利用Proteus 8.0进行仿真实现；设计 论文第14周----第16周：撰写毕业设计论文，论文答辩。
五、主要参考书及参考资料[1] 蔡美琴.MCS—51系列单片机系统及其应用（第二版）.高等教育出版社，2004-6-1.[2] 张毅刚，基于Proteus的单片机课程的基础实验与课程的基础实验与课程设计，人民邮电出版社.2012-4-1[3] 张明林，C语言程序设计，西北工业大学出版社，2005.[4] 谭浩强，C++面向对象程序设计.清华大学出版社，2006[5] 雷凯，步进电机细分驱动技术的研究[D].苏州大学硕士论文.2003.[6] 黄勇.廖宇.高林，基于单片机的步进电机运动控制系统设计.湖北名族学院论文.2008.[7] 房玉民，杭柏林.基于单片机的步进电机开环控制系统[J].电机与控制应用.2006.[8] 张巍.浅谈单片机控制步进电机[J].安防科技.2006.[9] 刘宝延，程树康，步进电机及其驱动控制系统[M],1997.11.[10]StePPingmotorhandbook6[M][11]Development of a Novel Drive Topology for a Five Phase Stepper Motor,T.S.Weerakoon and L.Samaranayake,Dept.of Electrical and Electronic Engineering,Faculty of Engineering,University of Peradeniya,Sri Lanka .[12]《Stepper Motor System Basics》[M]AMS advanced micro systems inc. 2000[13]Albert C.Leenhout.Smooth Step Motor Motion With Halt Driver.Annaul Symposium on IMCSD.1995 24 (2).学生___________ 指导教师 ___________ 系主任 ___________摘要步进电机广泛应用于工业，军事和医疗自动化领域，如数控装置，牵伸机，机械手，印刷及包装设备。
基于单片机步进电机的控制系统设计
１ 硬 件设 计 本 文介绍 的设计 方案 是基 于单片 机 的 步进 电机运 行控 制系统 。在这个 控制 系统 中， 控 制器是 它的核心 ， 因为它 担负着 产生 脉 冲， 发送 、 接受控制命令等任务 。 整个系统 的控制核心是 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ １ 。其成本相对较低 ， 运行可靠性较高 。 系统 的组成方框图如图 １ 所示。 本系统 由单 片机 （ Ｍｃ ｕ） 、 电机驱 动 电路 、 Ｌ Ｅ Ｄ显 示 （ 指示 ） 、 按键 电路和看 门狗电路等组成。单 片机 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ １ 控 制步 进 电机脉 冲信 号 ， 通 图 １ 系统 框 图 过外接 键盘作 为输人 控制 步进 电机 的正 反 转、 停止 、 加减速工作状 态 ， 并通过 显示 器进 行工作状态信 号输 出。在这个控制系统 中， 单片机 是核心 ， 它 通过键 盘接受 指令 、 通 过 运算控制单片机运行 、 并通过显示器进行信 号输出。 ２ 系统软件设计 当在待机状态下设定好所需 的参数后 ， 按 下“ 启停 ” 键， 系统便开始根据设定 的参数 和运行模 式进行 步进 电机控 制脉 冲输 出运 行。 程序 中按照设定参数顺序输出控制 脉冲 是受定 时器中断控 制。（ 见图 ２ ） ３技术经济分析 对 于 电动机来讲 ，要 求不 断 的减 少硬 件， 降低成本 ， 并不 断提 高起 原先 的稳定性 、 可靠性 ， 对技术 的要求越来越高 。设计工作 是工 程建设的关键环节 ， 做好设计工作对工 程建 设 的工期 、 质量 、 费用 和应 用 于实际后 的运行 安全性和 的经济效益 ， 起着决定性作 用 。因此 ，设计时一定要力求技 术成 熟 、 可 靠， 并尽可能 的节约资金 。本设计采用步进 电动机作 为控制对象 ， 因为步进 电动机作为 数字控制 系统 的一种元件 ， 其功用是将脉 冲 电信号变换为 角位移或直线位移 。 它能按照 图 ２ 步 进 电机 运 行 模 块 主 流 程 控制 脉 冲的要求 ， 能迅 速启动 、 正转 、 反转 、 加速 、 减速 、 制动 ； 工 作时能够 不失 步 ， 步距 精度 高 ， 鉴 于这 些特点 ， 步进 电机在 自动控 ［ １ ］ 王晓明 ， 胡 晓柏 ． 电动机 的单 片机 控制［ Ｍ］ ． 北京 ： 北京航 空航 天 大 制系统 中 ， 特别是开环的数字程序控制 中作为传动元件而得 到广泛 学 出版社， ２ ０ ０ ２ ． ５ ， １ ： １ ８ １ — ２ ０ ８ ． 应用 。 【 ２ 】 史敬灼． 步进 电动机 伺服控制技 术【 Ｍ 】 ． ２ ０ ０ ７ ， ３ ， ２ ： ２ ３ — ３ ５ ． 本系统选 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ １ ， 成本较低 。 且Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ １内有 ４ Ｋ的 Ｒ Ｏ Ｍ存
基于stm32的步进电机控制系统设计与实现
基于STM32的步进电机控制系统设计与实现1. 引言步进电机是一种常见的电动机类型，具有定位准确、结构简单、控制方便等优点，在自动化控制领域得到广泛应用。
本文将介绍基于STM32单片机的步进电机控制系统设计与实现，包括硬件设计、软件开发和系统测试等内容。
2. 硬件设计2.1 步进电机原理步进电机是一种将输入脉冲信号转换为角位移的设备。
其工作原理是通过改变相邻两相之间的电流顺序来实现转子旋转。
常见的步进电机有两相、三相和五相等不同类型。
2.2 STM32单片机选择在本设计中，我们选择了STM32系列单片机作为控制器。
STM32具有丰富的外设资源和强大的计算能力，非常适合用于步进电机控制系统。
2.3 步进电机驱动模块设计为了实现对步进电机的精确控制，我们需要设计一个步进电机驱动模块。
该模块主要包括功率放大器、驱动芯片和保护电路等部分。
2.4 电源供应设计步进电机控制系统需要稳定可靠的电源供应。
我们设计了一个电源模块，用于为整个系统提供稳定的直流电源。
3. 软件开发3.1 开发环境搭建在软件开发过程中，我们需要搭建相应的开发环境。
首先安装Keil MDK集成开发环境，并选择适合的STM32单片机系列进行配置。
3.2 步进电机控制算法步进电机控制算法是实现步进电机精确控制的关键。
我们可以采用脉冲计数法、速度闭环控制等方法来实现对步进电机的位置和速度控制。
3.3 驱动程序编写根据硬件设计和步进电机控制算法，我们编写相应的驱动程序。
该程序主要负责将控制信号转换为驱动模块所需的脉冲信号，并通过GPIO口输出。
3.4 系统调试与优化在完成软件编写后，我们需要对系统进行调试和优化。
通过调试工具和示波器等设备，对系统进行性能测试和功能验证，以确保系统工作正常。
4. 系统测试与评估在完成硬件设计和软件开发后，我们需要对系统进行全面的测试和评估。
主要包括功能测试、性能测试和稳定性测试等内容。
4.1 功能测试功能测试主要验证系统是否按照预期工作。
基于51单片机的步进电机控制系统设计与实现
基于51单片机的步进电机控制系统设计与实现步进电机控制系统是基于51单片机的一种控制系统，它主要用来控制步进电机的转动方向和转速等参数。
下面详细解释一下这个系统的设计和实现。
1. 系统硬件设计步进电机控制系统的硬件主要包括51单片机、驱动电路、步进电机和电源等部分。
其中，驱动电路是控制步进电机的关键，它通常采用L298N芯片或ULN2003芯片等常用的驱动模块。
在硬件设计方面，主要需要考虑以下几个方面：（1）步进电机的种类和规格，以便选择合适的驱动电路和电源。
（2）驱动电路的接线和参数设置，例如步进电机的相序、脉冲频率和电流大小等。
（3）电源的选取和参数设置，以满足系统的供电要求和安全性要求。
2. 系统软件设计步进电机控制系统的软件设计主要包括编写控制程序和调试程序。
其中，控制程序是用来实现步进电机的正转、反转、加速和减速等控制功能，而调试程序则用来检测系统的电路和程序的正确性和稳定性。
在软件设计方面，主要需要考虑以下几个方面：（1）确定控制程序的算法和流程，例如使用“循环控制法”或“PID控制法”等控制方法。
（2）选择编程语言和编译器，例如使用汇编语言或C语言等。
（3）编写具体的控制程序和调试程序，并进行测试和调试，以确保程序的正确性和稳定性。
3.系统实现步进电机控制系统的实现主要包括硬件组装和软件烧录两个部分。
在硬件组装方面，需要按照硬件设计图纸进行零部件的选取和电路的组装，同时进行电源和信号线的接入。
在软件烧录方面，需要使用专用的编程器将程序烧录到51单片机的芯片中，并进行相应的设置和校验。
总之，基于51单片机的步进电机控制系统是一个功能强大、应用广泛的控制系统，可以实现精密控制和自动化控制等多种应用，具有很高的实用价值和研究价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于单片机的步进电机控制系统研究摘要：文章介绍了步进电机的基本结构以及驱动器构成，提出了基于单片机的步进电机的脉冲分配和速度调节方法，给出了脉冲频率调节的实现方法和实用程序，同时还提出了步进电机加减速控制的几种方案及其微机控制。
对现实工作中的步进电机控制系统研究具有十分重要的意义，文章中的研究理论，可以对我们的工作内容进行有效的指导，对提高工作质量和效率具有十分重要的作用。
希望文章的内容能对今后工作予以正确的指导。
abstract： this paper introduces the basic structure of stepper motor and the composition of the drive， and proposes the pulse distribution and speed regulating methods of stepper motor based on microcontroller. the method and practical program to adjust the pulse frequency is given. at the same time， it puts forward several solutions of acceleration and deceleration control of stepper motor and microcomputer control， which has a very important significance to the stepper motor control system research in the real work. the theory in article， can give effective guidance on the content of our work， and has a very important role to improve the quality and efficiency. i hope the content of the article can provide correct guidance for future work. 关键词：单片机；步进电机；脉冲分配；速度调节；加减速控制key words： microcontroller；stepper motor；pulse distribution；speed regulation；acceleration and deceleration control中图分类号：tm301.2 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）18-0051-030 引言步进电机是开环伺服系统的执行元件，是一种通过电脉冲信号控制相绕组电流实现定角转动的机电元件，与其他类型电机相比具有易于开环精确控制、无积累误差等优点，在众多领域中获得了广泛的应用。
目前，步进电机控制方法是多种多样的，它控制功能强，灵活性和适应性好，单片机是介于工控计算机和可编程控制器之间的一种控制器，步进电机有传统的控制方式，也有采用plc进行控制，正逐渐成为步进电机的主要控制装置，因为它具有体积小、重量轻、成本低廉等众多优点，由模拟控制逐渐转变为以单片机为核心的数字控制，是新一代电机的控制方式。
1 步进电机的结构及驱动器构成环形分配器用来接收来自控制器的cp脉冲，并按步进电机状态转换顺序要求产生各相导通或截止信号，将此信号送入信号放大与处理器加以放大，变成足够大的信号送入推动级。
推动级的作用是将较小的信号放大到足以推动功率放大器的输入信号，同时还承担电平转换的任务。
功率放大器直接与电动机的各相绕组相连，它接收来自推动级的信号，控制电动机各相绕组导通或截止。
步进电机反应式步进电机具有力矩/惯性比高、步进频率高、频率响应快、可双向旋转、结构简单和寿命长等特点，基本可分为：反应式、永磁式和永磁感应子式（混合式）三类。
反应式步进电机的典型结构如图1所示，可以在计算机应用系统中广泛使用。
2 步进电机的控制系统单片机系统与步进电机驱动器之间的接口电路如图3所示。
此为一种较实用的单片机控制系统，包括一片8031微处理器，一片2732rom程序存储器，一片6116数据存储器，一片8255扩充接口。
8031的p1.0～p1.3带一个2716作为步进电机的接口，p1.4～p1.7及p3.0～p3.5作为输入输出的控制线使用。
2732有4kb，对于控制一台步进电机的单片机程序够用。
6116是2kb的ram，可存储各种数据。
8255的pa、pb、pc三个口可作为键盘、显示器等外设接口使用。
2.1 脉冲分配控制利用单片机控制实现脉冲分配的方法有两种：通过单片机的i/o口向驱动电路发出控制脉冲，按给定的通电换相顺序，软件法完全利用软件方式。
图4是用软件代替环形分配器实现脉冲分配的接口示意图。
利用8031的p1.0～p1.4这5条i/o线，系统直接向输出口输出对应电动机励磁状态字节，直接控制五相反应式步进电机驱动器的输入信号。
这种方法可以实现电动机励磁状态的转换，系统将状态表的内容取出送至电动机输出口，主要按照电动机正反转的要求按顺序依次将状态表进行转换，首先需在内存rom中开辟一个区域存储环形分配器的输出状态表。
例如程序存储器从8ff0h开始用十个字节存储五相反应式步进电机五相十拍工作状态表，并设低电平导通，高电平截止，则存储环形分配器输出状态表见表1。
在系统中，仍设一个字节r0作为状态计数器，并按正反转要求执行加1或减1操作，最大计数值为9，则正转程序如下：cw： inc r0 ；转加1cjne r0， #10，cw1 ；r0不等于10时正常计数mov r0， #0 ；r0等于10时清零cw1：mov a， r0 ；计数值送累加器mov dptr，#8ff0h；设指针movx a，@a+dptr ；取出状态mov p1， a ；送输出口ret ；返回2.2 步进电机的速度控制步进电机的速度控制，系统可用两种方法确定步进脉冲的频率，它通过控制单片机发出的步进脉冲的频率或者换相的周期来实现，一种是软件延时法，一种是定时器中断法，从而实现速度调节。
2.2.1 软件延时法。
这种方法是通过调用标准的延时子程序，改变两控制字之间延时时间来实现。
采用软件延时方法实现速度调节的优点是程序简单，思路清晰，不占用硬件资源，缺点是cpu的等待时间过长，占用大量机时。
因此，这种方法只能用于较简单的控制过程。
2.2.2 定时器中断法。
8031芯片内有两个定时器，都是可编程的。
利用定时器的定时功能，可以产生任意周期的定时信号，从而方便地控制系统输出脉冲的周期。
以803l单片机为例，在中断服务子程序中进行脉冲输出操作，调整定时器的定时常数就可实现脉冲频率的调整，从而实现调速。
这种方法占用cpu时间较少，容易实现，是一种比较实用的调速方法。
2.3 步进电机的加减速控制一般情况下，步进电机控制系统的极限起动频率较低，而要求的运行速度往往较高，如果系统以要求的速度直接起动，则因该速度已超过极限起动频率而不能正常起动，可能发生丢步或根本不运行的情况。
到达终点时，如果立即停发脉冲串而令其即刻停止，则因为系统的惯性会发生冲过终点的现象。
因此，在步进电机控制系统中，其运行速度都需要有一个加速—恒速—减速—低恒速—停止的过程，如图5所示。
升速时的起始速度应等于或略小于系统的极限起动频率（速度），而不是从零开始。
减速过程结束时的速度一般应等于或略低于起动速度，再经数步低速运行后停止。
升降速控制方法通常有两种：一是按直线规律升降速，这种方法是以恒定的加速度进行升降，平稳性好，适用于速度变化较大的快速定位方式，加速时间虽然长，但软件实现比较简单。
二是按指数规律升降速，加速度是逐渐下降的，比较接近电动机输出转矩随速度变化的规律，符合步进电机加减速过程的运动规律，能充分利用步进电机的有效转矩，快速响应性能较好，升降时间短。
用微机对步进电机进行加减速控制，实际上就是改变输出脉冲的时间间隔，升速时使脉冲串逐渐加密，减速时使脉冲串逐渐稀疏。
微机用定时器中断方式来控制步进电机变速，实际上是不断改变定时器装载值的大小。
微机在控制步进电机加减速过程中，一般采用离散办法来逼近理想的升降速曲线。
为了减少每步计算装载值的时间，系统设计时就把各离散点的速度所需的装载值固化在系统的rom中，系统在运行中用查表方法查出所需的装载值，从而大幅度减少占用cpu的时间，提高系统的响应速度。
3 结语利用单片机可靠地实现各种步进电机的操作，完成各种复杂的工作，可方便地实现对步进电机的速度和位置进行控制，本文提出的单片机控制的步进电机的速度调节方法，实践表明：只要选用了适当的升降速控制方法，就可以缩短步进电机的起停时间，提高劳动生产率，改善运动部件的平稳性，提高机床的定位精度，成功地应用在多种经济型数控机床以及其他工业自动化设备中。
参考文献：[1]何立民.mcs—51系列单片机应用系统设计[m].北京：北京航空航天大学出版社，2000.[2]李铁才，杜坤梅.电动机控制技术[m].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000.[3]王晓明.电动机的单片机控制[m].北京：北京航空航天大学出版社，2002.[4]张强，吴红星，谢宗武.基于单片机的电动机控制技术[m].北京：中国电力出版社，2008.[5]杨许.民办高校机械专业本科学生加强实践能力培养的研究[j].轻工科技，2012（08）.[6]刘先红.一种单片机不完整字库的生成和使用方法[j].价值工程，2012（28）.[7]李晓雪，李淑侠.汽车检测技术课程实验虚拟仪器研究[j].价值工程，2013（06）.[8]李淑侠，李晓雪.基于单片机的智能温度测控[j].价值工程，2013（08）.[9]石祥滨，于泳浩，刘东琦，李淑侠.基于a～*的快速三维航迹规划算法[j].辽宁大学学报（自然科学版），2012（04）.[10]杨云，刘婷婷，佟妍.基于单片机的步进电机控制系统[j]. 价值工程，2013（05）.[11]杨云，李诗泉.自动取款机智能判定系统软件设计[j].宁波职业技术学院学报，2012（05）.[12]李诗泉，杨云.电子设备的组装方法和技术[j].河北能源职业技术学院学报，2012（04）.。