基于单片机的步进电机控制系统研究

薛君妍

摘要：文章研究了基于8051单片机的步进电机控制系统的设计。通过单片机产生脉冲信号，通过环形分配电路和功率放大电路驱动步进电机；指令通过矩阵键盘输入，步进电机的转速通过数码管显示；完成单片机控制程序编写和搭建控制电路后，可以方便地实现步进电机的运动。

关键词：单片机；步进电机；控制系统；脉冲信号；环形分配电路；矩阵键盘输入 文献标识码：A

中图分类号：TM383 文章编号：1009-2374（2016）20-0017-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.008

1 概述

步进电机是一种将数字输入脉冲信号转变为旋转运动或直线运动的电磁驱动元件。每输入一个脉冲信号，步进电机的电机轴转过一定的角度。角位移增量与输入脉冲数量的乘积即可得到步进电机的转速。相比于一般的直流电机和交流电机，步进电机有很多优势，比如步进电机可以快速启动、具有较高的定位精度和较小的转动惯量、反向制动、位移和输入的脉冲数量一致、较小的定位误差和短期积累等等，所以步进电机是控制系统中比较常用的元件。为了更深入地理解步进电机的动作特点，熟悉控制系统的搭建过程，本文设计了基于8051单片机的步进电机控制系统。在通过应用MCU建立的控制电路和电机控制程序的方式下，可以方便的实现步进电机的控制。

2 控制系统的硬件设计

为了面向于机械设备的应用，控制系统的搭建是基于比较常见的三相步进电机，系统控制框图如图1所示。这个系统主要由硬件电路和控制程序组成。……