到图所示。
图内部结构是两个带有自锁功能的按钮，是两个点动开关。
地址分配和连接只列出和本设计电路相关的关键部分的单片机。
各个功能管脚的连接和相关的地址分配。
与独立的键盘的输出管脚相连，控制和检测键盘的输入。
接上拉电排阻，控制独立键盘的扫描线处于高电平。
是与相连控制步进电动机的启动停止按钮，当为高电平时，步进电动机启动，并且发光二极管点亮是与相连用来控制步进电动机的正反转，当为高电平时，发光二极管循环闪烁和步进电动机反转与用来控制步进电动机的加速，同时二极管指示，当为低电平时，步进电动机加速转动是与相连用来控制步进电动机的减速转动，当为低电平时，步进电动机减速转动。
步进电机驱动电路设计步进电机的运行要有电子装置进行驱动，这种装置就是步进电机驱动器，它是把控制系统发出的脉冲信号，加以放大以驱动步进电机。
步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比，控制步进脉冲信号的频率，可以对电机速度进行控制控制步进脉冲的个数，也可以对电机定位。
典型的步进电机驱动控制系统主要由三部分组成步进控制器，由单片机实现。
驱动器，把单片机输出的脉冲加以放大，以驱动步进电机。
步进电动机。
是执行元件，用于带动其他的工作元件来完成所需要的功能。
上述的三部分在我们设计的过程中都集成到了芯片之中，是由芯片来进行控制的，可以直接下载。
步进电动机驱动电路图见附录图。
设计的过程中用到了芯片。
电路原理和器件选择在这早列出和本电路有关的关键部分的器件名称及其在电路中的主要功能单片机，通过对光电耦合器进行控制。
使单片机串口的电平转换芯片。
光电耦合器。
它将微机系统与各种传感器开关执行机构从电气上隔离开来，很大部分干扰将被阻挡。
光电隔离电路利用光隔离组成的光电隔离电路将控制器与外部的驱动电路隔离开来，使得外部电路的变化不至于影响或者损坏控制系统，从而提高系统的可靠性，增强抗干扰能力。
光电隔离器最重要的参数是电流传输比，应注意通常其值为。
输入数字信号提供定的电流时，光电隔离器才会把放大的数字电平输出。
光电隔离器联结时应注意信号负逻辑。
光电隔离器的输入输出端两个电源必须单独供电，否则，如果使用同电源外部干扰信号可通过电源串到系统中来。
光电隔离器的工作原理是当它的发光二极管工作时，光电管受光的影响有电流通过，这些电流基本上受光的照度控制，它可以作为开关使用，这时发光二极管和光电管平常都处与关断状态，在发光二极管通过电流脉冲时，发光晶体管在电流脉冲持续的时问内通过。
光电耦合器件也可作为线性耦合器使用，在发光二极管上提供个偏置电流，再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上，引起其亮度的变化，这样，光电晶体管接受到的时再偏置电流上增减变化的光信号。
内部结构如图所示。
图内部机构单片机的连接驱动芯片的输入口。
当口出现高电平时，通过转换芯片控制，发光二极管发光，光电晶体管导通，进而控制步进电动机的状态。
其他端口均如此。
系统硬件电路设计总图此系统硬件电路图是我们设计的总图，包括上述各部分的硬件电路硬件电路图，键盘和显示硬件电路图，步进电动机驱动电路图三部分，系统硬件电路设计原理图如附录二中图增强型单片机步进电机控制系统硬件总图所示。
第四章系统软件设计实现系统的软件构成本设计应用的是汇编语言进行编程，系统程序的总体设计思路是利用单片机对键盘进行扫描，根据按键的状态来设置相应的状态位，然后根据各状态位的值输出相应的控制信号，进而实现对步进电动机的启动停止正反转加速以及减速的控制，并把系统的运行状态在显示电路中显示出来。
本设计的软件部分由键盘和显示电路的软件设计，步进电动机控制的软件设计两大部分构成。
系统结构框图可表示为图系统结构框图现对框图中各部分的功能作简要分析单片机是本设计的核心器件，用于控制整个系统的各种工作。
信号的接受，发出，处理等。
步进电动机驱动模块程序步进电机的运动是靠脉冲驱动，单片机每个脉冲，步进电机就往前走步，在这个过程中，脉冲要按定的顺序送出，当脉冲的时问间隔是相等的时候，步进电机就按定的速度转动，如果改变驱动脉冲的发送频率，则电机转动速度就会发生变化。
键盘扫描功能，是通过存储在单片机里面的键盘扫描程序根据键盘的输入键盘扫描键盘显示单片机步进电动机驱动程序状态来设置和控制整个系统运行的状态位，从而最终控制步进电动机的运动状态。
键盘显示功能是指通过显示器本设计中应用发光二极管的亮与灭来提示，步进电动机的起停正反转，加减速等的运动状态。
系统软件流程图及其说明软件的设计主要是控制步进电机的运动状态，即控制单片机发送的驱动脉冲的发送频率。
可采用下面两种方法实现采用软件定时，采用硬件定时，本设计所采用的就是后种方法。
主程序流程图如下图所示否是是否是否图主程序流程图开始调用键盘扫描电机运转电机停转加大定时初值减小定时初值主程序流程图的说明程序开始，按，顺序逐步进行扫描，判断是否有按键按下。
置状态位，通过对端口的控制，若口有按键按下，即使其保持低电平，则相应的口控制的步进电机的线圈通电，使步进电机开始转动。
若口没键按下，则口线圈无电流通过，此时步进电机停止转动。
步进电机正反转控制程序在中断中进行，此时不与考虑，下文有专门的介绍。
判断是否进入步进电机的加减速状态，程序通过改变每次进入中断时，改变定时初值的办法来实现，加大定时初值，则每次步入中断的时间减小，电机在每相的通电时间减壁编著步进电动机及其应用上海科技技术出版社粱军等编单片机原理机及应用东南大学出版社高鹏等编著入门与提高人民邮电出版社李朝青主编单片机原理及应用重庆大学出版社谢筑森等单片机开发与典型应用设计中国科技大学出版社李云华等编著机电控制北京航空航天大学出版社日三浦宏文主编机电体化使用手册科学出版社姚凯学孟传良单片机原理机及应用重庆大学出版社附录附录系统软件设计程序代码清单装计数初值控制电机运行状态给堆栈指针赋初值定时器工作在方式电机无电流设置指示灯用于判断速度是否达到极限为启动为停止，定时开始，,中断程序重装计数处值正转控制字，反转控制字键盘扫描启动未按下,清位启动按下，置何转向来按下，清位转向按下，置位加速按下，置位消抖,达最大号积误差控制简单等特点。
广泛应用于机电体化产品中，如数控机床包装机械计算机外围设备复印机传真机等。
选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有定的余量保证其运行可靠。
在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。
般地说最大静力矩大的电机，负载力矩大。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。
在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。
精度是由电机的固有特性所决定。
选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
本设计中采用步进电机，该电机的步距角为,是三相步进电机，采用步距角,根据以下公式。
得,即该步进电机有个齿。
步进电机的计算步进电机转轴上的总转动惯量的计算分别为齿轮的转动惯量为丝杆的转动惯量为工作台的转动惯量步进电机转轴上的等效负载转矩的计算通常考虑两种情况种是快速空载启动，另种是承受最大工作载荷。
快速空载启动时电机转轴所受的负载转矩快速空载启动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩，单位是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩，单位是滚珠丝杆预紧后折算到电机转轴上的附加摩擦转矩，单位是电动机转轴的角加速度，单位是电动机的转速，单位是电动机加速所用的时间，单位是，般在之间选取摩摩导轨的摩擦力，单位是滚珠丝杆的导程，单位是传动链总效率，般取总的传动比电机的转速丝杆的转速滚珠丝杆副的预紧力，般取滚珠丝杆工作载荷的，单位是滚珠丝杆副未预紧时的传动效率，般取最大工作载荷状态下电动机转轴所承受的负载转矩进给方向最大工作载荷，单位是,步进电机的选型将上述计算所得的乘上个系数，用的值来初选电机的最大静转矩，其中的系数称作安全系数，般应在之间选取。
取，得电机的最大静转矩为，所选电机的最大静转矩为。
步进电机的性能校核最快工作进给速度时的电动机输出转矩校核脉冲最快工作进给速度脉冲系统的脉冲当量从步进电机的矩频率特性曲线中找出运行频率所对应的输出转矩，同最大工作负载转矩比较,满足。
最快空载时的电动机输出转矩校核脉冲最快空载工作进给速度从步进电机的矩频率特性曲线中找出运行频率所对应的输出转矩，同最大工作负载转矩比较,满足。
最快空载移动时的电动机运行频率校核由最快空载移动速度和系统脉冲当量脉冲，算出电动机对应的运行频率。
没有超过所选电动机的极限空载运行频率。
经计算，电机符合要求。
联轴器的选型计算及其校核联轴器是种常用的机械传动装置中，主要用来联接轴与轴或联接轴与其他回转零件，以到图所示。
图内部结构是两个带有自锁功能的按钮，是两个点动开关。
地址分配和连接只列出和本设计电路相关的关键部分的单片机。
各个功能管脚的连接和相关的地址分配。
与独立的键盘的输出管脚相连，控制和检测键盘的输入。
接上拉电排阻，控制独立键盘的扫描线处于高电平。
是与相连控制步进电动机的启动停止按钮，当为高电平时，步进电动机启动，并且发光二极管点亮是与相连用来控制步进电动机的正反转，当为高电平时，发光二极管循环闪烁和步进电动机反转与用来控制步进电动机的加速，同时二极管指示，当为低电平时，步进电动机加速转动是与相连用来控制步进电动机的减速转动，当为低电平时，步进电动机减速转动。
步进电机驱动电路设计步进电机的运行要有电子装置进行驱动，这种装置就是步进电机驱动器，它是把控制系统发出的脉冲信号，加以放大以驱动步进电机。
步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比，控制步进脉冲信号的频率，可以对电机速度进行控制控制步进脉冲的个数，也可以对电机定位。
典型的步进电机驱动控制系统主要由三部分组成步进控制器，由单片机实现。
驱动器，把单片机输出的脉冲加以放大，以驱动步进电机。
步进电动机。
是执行元件，用于带动其他的工作元件来完成所需要的功能。
上述的三部分在我们设计的过程中都集成到了芯片之中，是由芯片来进行控制的，可以直接下载。
步进电动机驱动电路图见附录图。
设计的过程中用到了芯片。
电路原理和器件选择在这早列出和本电路有关的关键部分的器件名称及其在电路中的主要功能单片机，通过对光电耦合器进行控制。
使单片机串口的电平转换芯片。
光电耦合器。
它将微机系统与各种传感器开关执行机构从电气上隔离开来，很大部分干扰将被阻挡。
光电隔离电路利用光隔离组成的光电隔离电路将控制器与外部的驱动电路隔离开来，使得外部电路的变化不至于影响或者损坏控制系统，从而提高系统的可靠性，增强抗干扰能力。
光电隔离器最重要的参数是电流传输比，应注意通常其值为。
输入数字信号提供定的电流时，光电隔离器才会把放大的数字电平输出。
光电隔离器联结时应注意信号负逻辑。
光电隔离器的输入输出端两个电源必须单独供电，否则，如果使用同电源外部干扰信号可通过电源串到系统中来。
光电隔离器的工作原理是当它的发光二极管工作时，光电管受光的影响有电流通过，这些电流基本上受光的照度控制，它可以作为开关使用，这时发光二极管和光电管平常都处与关断状态，在发光二极管通过电流脉冲时，发光晶体管在电流脉冲持续的时问内通过。
光电耦合器件也可作为线性耦合器使用，在发光二极管上提供个偏置电流，再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上，引起其亮度的变化，这样，光电晶体管接受到的时再偏置电流上增减变化的光信号。
内部结构如图所示。
图内部机构单片机的连接驱动芯片的输入口。
当口出现高电平时，通过转换芯片控制，发光二极管发光，光电晶体管导通，进而控制步进电动机的状态。
其他端口均如此。
系统硬件电路设计总图此系统硬件电路图是我们设计的总图，包括上述各部分的硬件电路硬件电路图，键盘和显示硬件电路图，步进电动机
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