化控制。好的控制离不开更加人性化的控制界面，本文采用了高性能的控制芯片，同时设计了驱动电路人机交互控制界面来实现更加人性化的控制。系统总体结构设计通过对步进电机控制器关键技术进行分析研究和比较，并综合国内外运动控制器产品智能化集成化开放化的发展趋势，我们提出的步进电机运动控制器总体结构如图所示。图系统总体结构系统硬件电路设计液晶显示单片机串口通信电机驱动电路键盘控制硬件电路主要的目的是控制步进电机，但是单片机的口得输出电压电流都有限，于是需要设计可控的驱动电路，这样可以达到控制步进电机的目的。在设计的过程中还需要对各个模块合理的进行分配，需要设计液晶模块键盘模块，还要留有口以便来驱动步进电机驱动电路。步进电机驱动电路用到了芯片管光电开关通过与门电路来控制光电开关，达到驱动管效果，从而达到了驱动步进电机的目的。步进电机控制框图如图所示。图控制框图系统的供电系统需要给系统提供个稳定安全的输入电源，因此在整个系统模块的供电设计中，重点围绕了系统稳定安全性来设计。因为单片机需要的电压是，液晶需要的电压也是，电机需要的电压是因此在设计中要考虑到多级电压的提供，在设计中考虑到了由于输入时候的电压过大，而稳压管的承载能力有限，因此设计了多级稳压的电路，这样设计的目的是为了使稳压管不至于过热。在稳压的电路中设计了滤波电路，保证了供电电流的稳定可靠，电源输入模块设计电路如图所示。单片机光电开关步进电机图电源输入模块设计串口通信模块本模块实现上位机跟单片机的通信功能的实现通过实现串口通信功能可以更好的实现将上位机上的程序下载到单片机中，实现单片机各个功能实现本设计采用了芯片能够实现上位机跟单片机之间的电位转换，从而达到通过串口的通信功能实现上位机跟单片机的通信功能在单片机系统的通信中，和标准总线应用最为成熟。为了使运动控制器的适用范围更加广泛，配合的现有接口，我们选用标准总线来实现控制器和的通信，其接口电路如图所示。在图中，选用作为系统的通信接口芯片。是公司生产的低功耗单电源双发送接收发器，适用于各种和的通信接口。芯片可以把输入的电源变换成输出电平所需的电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单的电源就可以。通信接口电路如图所示。图通信接口电路外围需要个电解电容，是内部电源转换所需电容，其取值均为。的引脚，为接电平的引脚。引脚，为接电平的引脚。因此电平的，引脚应接的串行发送引脚，应接的串行接收引脚。与之对应的电平的，应接机的接收端，应接机的发送端。硬件抗干扰技术为了克服可能发生的各种干扰，保证系统能够可靠的运行，现有的抗干扰技术在硬件方面采取如下措施抑制电源干扰。传导干扰通常由交流电源端引入系统内部。为了抑制这种干扰，系统通常在交流进线端串接入低通滤波器。这种方法在实际中己经取得明显效果，但为了抑制电源浪涌电压的冲击，系统还必须在电源线之间及电源线对地之间分别装压敏电阻。抑制传输线干扰。对于系统中传输距离较长的线路通常选用屏蔽电缆来实现系统各部分的连接，以达到抗干扰的目的。在些应用环境比较恶劣的系统中，为了进步抑制干扰，可采用光电隔离方式将系统控制部分与口部分分开，并采用双电源供电。尽量减小干扰造成的影响。通常的做法有增加硬件看门狗电路。增加电压监测电路。选择抗干扰能力较强的单片机系列。尽可能使用单片机的内部程序存储器和内部数据存储器而不使用外部总线连接这些器件。协调好电路中不同类型的电平匹配。数据总线和控制总线间形成板与板连接时，应加总线驱动器。系统软件设计系统的主程序由消息循环和初始化程序构成，其流程如图所示图系统流程图在系统的主程序中，初始化程序的功能是在系统复位后完成单片机各个特殊功能寄存器的设置各数据区的初始化外部硬件设备的设置等操作系统的消息循环则用来实现消息合法性的判断及消息处理功能模块的调用。为了能够对消息的合法性进行判断，我们为消息组中的每个消息定义了对应的合法性判断标识位。如果消息所对应的合法性判断标识位为，则表示该消息是合法的消息，系统应该调用相应的消息处理功能模块对消息进行处理为则表示该消息是非法的消息，系统应该忽略该消息。为了实现看门狗功能，我们还在消息循环中加入了喂狗输出操作。值得注意的是，在系统的串行通信处理模块中，根据接收到的数据进行判断是自动加工，或是手动加工，还是参数设置，分别对消息序列中的标志位进行置位，以保证主程序能够正确实现各结论通过整个系统的设计能够实现对步进电机的控制，从而实现更加人性化的电机控制系统，实现对数字化系统的要求，步进电机能够更加智能化得到控制。步进电机控制系统设计步进电机概述步进电机是种将电脉冲转化为角位移的数字控制执行机构。它将电脉冲信号转变成角位移，即给个脉冲信号，步进电机就转动个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电机具有控制简便定位准确等特点。随着科学技术的发展，在许多领域将得到广泛的应用。鉴于传统的脉冲系统移植性不好，本文提出微机控制系统代替脉冲发生器和脉冲分配器，用软件的方法产生控制脉冲，通过软件编程可以任意设定步进电机的转速旋转角度转动次数和控制步进电机的运行状态。以简化控制电路，降低生产成本，提高系统的运行效率和灵活性。步进电机正转表格反转表格片选信号数据信号时钟信号复位信号并行串行选择信号延时电机驱动相输出对应的相相名称功能按照液晶的串口通信协议，发送数据输入输出无名称功能写串口指令输入输出无名称功能写串口指令输入输出无名称功能初始化函数输入输出无名称功能显示字符串输入输出无名称功能显示子函数输入无输出无欢迎使用山科大马鑫制作步进电机正转步进电机反转欢迎使用山科大马鑫制作步进电机正转步进电机反转电机停止主程序摘要众所周知，打印机复印机等已成为日常生活中不可或缺的机电产品，而且人们对其输出质量要求越来越高，作为其中关键技术的进纸系统对打印质量有重要影响。因此，要实现对进纸系统的有效控制，对步进电机的准确控制就显得更有意义。本课题为了实现对打印机进纸系统中的步进电机的有效控制，设计了套对步进电机的驱动控制系统及其人机交互系统。该系统以单片机为核心控制芯片，它方面产生步进电机的控制脉冲给驱动器经环形分配功率放大，使步进电机绕组按定顺序通电，控制电机转动另方面它可检测键盘输入并通过液晶显示器输出电机运行状态等信息，为步进电机的调试和运行提供人机交互界面。整个系统软件使用易于维护的模块化设计方法，并采取软硬件抗干扰技术，提高了系统稳定性。最后，对设计的系统进行了调试，实验结果表明本系统实现了对步进电机的控制，并可通过人机交互界面传达指令和显示电机运行状态等信息。整个系统具有结构简单可靠性高成本低和实用性强等特点，具有较高的通用性和应用推广价值。关键词步进电机人机交互单片机液晶键盘绪论课题的背景及意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„步进电机驱动控制的现状„„„„„„„„„„„„„„„„„„„本课题的主要内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„步进电机的控制及其人机交互系统结构设计