1、有定比例的配合，即要求在相的对极下，定子和转子的齿对齐，而此时在其它两相的磁极下，定子和转子的齿要分别错开定的角度。这样，如果步进电机的三相绕组按定的方式通电，那么它就以定的步矩角进行走步。步进电机的步距角的大小是由转子的齿数控制绕组的相数和通电方式决定，它们之间存在以下关系式.式中，为步距角为通电状态系数，当采用单相或双相通电方式时，而采用单双相轮流通电方式时，为步进电机的相数为步进电机转子齿数。控制绕组通电状态的改变，是由外加输入脉冲驱动电路来实现的。每当外电路送入个脉冲，控制绕组的通电状态即改变次，与此对应步进电机将转动个步距角。因此步进电机转过的步距角数等于外加脉冲数，则步进电机的转速为式.式中为步进电机通电的脉冲频率，单位为为步进电机的转速，单位为。步进电机的转速用步矩角表示为式.由式.和.可知，电机的相数和转子的齿数越多，则步距角就越小，电机在脉冲频率定时的转速也。

2、程序存储器扩展控制电路五个中断源，两个优先级嵌套中断机构。以上部分通过总线连接。系列单片机的引脚系列单片机中各种型号的引脚是相互兼容的，而绝大多数都采用引脚的双列直插封装方式。如图所示图引脚图的引脚功能主电源引脚和脚接电压脚接地。外接晶体引脚和脚接外部晶体的个引脚。在单片机内部，它是个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部振荡器时，对单片机，此引脚应接地对单片机，此引脚作为驱动端。脚接外晶体的另端。在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，对单片机，该引脚接外部振荡器的信号，即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端对，此引脚应悬浮。控制或与其它电源复用引脚和脚当振荡器运行时，在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。推荐在此引脚与引脚之间连接个约.的下拉电阻，与引脚之间连接个约的电容，以保证可靠地复位。掉电期间，此。

3、。单片机外接电路较多时，必须考虑其驱动能力，增设线驱动器或者减少芯片功耗，降低总线负载。根据以上设计原则及结构框图，逐设计出每个单元电路，最后组合起来，成为完整的硬件系统。步进电机图为三相反应式步进电机的工作原理图，其定子上有六个极，每个极上装有控制绕组，每相对的两极组成相。转子上有四个均匀分布的齿，其上没有绕组，当相控制绕组通电时，转子在磁场力的作用下与定子齿对齐，即转子齿和定子齿对齐，如图所示。若切断相，同时接通相，在磁场力作用下转子转过，转子齿和定子齿对齐，如图所示，转子转过个步距角。如再使相断电，同时相控制绕组通电，转子又转过，使转子齿和定子齿对齐，如图所示。如此循环往复，并按顺序通电，步进电机按定方向转动。电机的转速取决于控制绕组接通和断开的变化频率。图三相反应式步进电机单三拍工作时工作原理图实际的步进电机的转子铁心和定子磁极上均有小齿，齿距相等。定子和转子的齿数要。

4、统内部寄存器情况等。位数是重要的指标，除了影响运算精度外，还关系到指令系统的功能寻址能力以及操作速度等。主频影响操作速度。寻址能力决定可能的最大存储容量。指令系统性能影响数据处理输入输出等操作功能以及编程的方便性。内部寄存器的数量和功能也和操作方便性有关。此外，单片机都带有定数量的内部，还有内部或其它器件。考虑到需要满足的要求及经济因素，本系统选择单片机。单片机简介单片机是种单片机系列的名称，由公司研发，是目前国内广泛应用的单片机，属于这系列的单片机型号有许多种，包括等，它们的基本组成和基本性能都是相同的，但是性能上略有差别。单片机是在块芯片上集成了定时器计数器和多种功能的端口等台计算机所需要的基本功能部件。单片机内部包含了下列的几个部件个位个片内震荡器及时钟电路字节程序存储器字节数据存储器两个位可编程定时器计数器个可编程全双工串行口四个位可编程并行口字节外部数据存储器和字节。

5、相六拍环行脉冲分配状态表节拍序号通电相相相相控制字方向正转反向在输出每个控制字之前，判断地址指针中的内容是否为。如果是，则地址指针重新指向第个控制字否则，直接将地址指针中的内容输出到口中，然后地址指针加。如此循环，便实现步进电机的连续运转。.步进电机的驱动电源从计算机输出口或从环行分配器输出的信号脉冲电流般只有几个毫安，不能直接驱动步进电机，必须采用功率放大器将脉冲电流进行放大，使其增大为硬件系统的标准化模块化打下良好的基础。系统的扩展与外围设备配置的水平应充分满足应用系统功能的要求，并留有适当的余地，以便进行二次开发。硬件结构应结合应用软件方案并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响。考虑的原则是，软件能实现的功能尽可能的由软件来实现，以简化硬件电路。但是由软件实现的硬件功能，其响应的时间要比直接用硬件实现的时间长，而且占用时间。整个系统中的相关的器件要尽可能的做到性能匹配。

6、越低。短时间内改变。这种现状对步进电动机的发展是不利的。步进电机的发展趋势小型化高精度计算机外部设备趋向小型，也就要求永磁式和混合式步进电机向小机座号发展，目前直径为的步进电机使用就较多。电机与线路体化机电体化的步进电机更受到用户的欢迎，虽然控制线路的成本比较高，但与电机组成体化产品后更便于整机使用。多功能新代的磁盘与光盘需要具有两个自由度的圆柱式步进电机，直接完成横向运动和旋转运动两个功能，这种产品在日本电话电信公司已有产品。另外，美国已推出带电传感器的步进电机，能自检位置和转速。直线小步距高分辨率据日本和欧美国家报道，此类步进电机已制成步距为.微米，在英寸秒的线速度下产生磅推力，分辨率达步英寸，定位精度为.英寸。新结构新材料新技术步进电机总的发展趋向是增大出力提高精度改善动态特性，为此已出现种盘式轴向气隙的新结构步进电机。同时，还在研究采用如高磁能积的铁氧体稀土压电等新材。

7、引脚可接上备用电源，以保证内部的数据不丢失。载超过步进电机的极限制动能力，步进电机将产生滑步或过冲。丢掉的步数也是循环拍数的整数倍。所以要使步进电机快速的达到所要求的速度又不失步或过冲，其关键在于使加速过程中加速度所要求的转矩既能充分利用各个运行频率下步进电机所提供的转矩，又不能超过这个转矩。.步进电机的的脉冲分配步进电机的步进要求按定的顺序及频率接通和断开步进电机的控制绕组，这样步进电机才能按要求启动运转和停止。所以这就需要脉冲分配。以提供步进电机所需要的脉冲信号。要使步进电机按要求步进，就要确定的给出脉冲分配，加到功率放大器输入端。实现脉冲环行分配的方法有三种。种是采用计算机软件，利用查表或计算的方法来进行脉冲的环行分配。把相应的状态代码列入程序数据表中，通过软件可顺次在数据表中提取数据并通过输出接口输出即可，通过正向顺序读取和反向顺序读取数据表可控制电机进行正反转，通过。

8、复光刻机的微定位控制。.磁悬浮式微动工作台磁悬浮式微动工作台由于运动平台和驱动机构采用非接触式的磁悬浮驱动技术，因此没有摩擦力和机械部件的磨损，易于实现高精度大范围的要求。纳米级微动工作台发展趋势及需要解决的问题大范围高精度是纳米科技对微动工作台提出的新要求，然而大行程和高精度是微动技术中的对矛盾。因此微动工作台的未来研究方向应围绕如何解决这对矛盾展开。.多种微运动相结合技术结合多种微动方法以弥补各自的不足仍然是解决以上问题的主要办法，比如在现有研究已经成熟的各种微动工作台基础上，妥善解决好其中两种或者多种微动工作台间的兼容性，解决好机械结构间的装配误差多种平台间的定位误差，采用粗动和微动相结合的方法，粗动台用以完成快速大范围，微动工作台实现高精度，也就是说通过微动工作台对粗动工作台由于运动所带来的误差进行精度补偿，以此实现大范围高精度的要求。.新型纳米级微动工作台的研究运动。

9、控制读取次的时间间隔可控制电动机的转速。该方法能充分利用计算机软件资源以降低硬件成本，尤其是对多相的脉冲分配具有更大的优点。但由于软件分配法占用计算机的运行时间，易影响步进电机的运行速度。另种是采用小规模集成电路搭接而成的环行分配器。这种方式灵活性大，可搭接任意相任意通电顺序的环行分配器，同时在工作时不占计算机的工作时间。第三种即采用专用的环行分配器件。如市售的即为种三相步进电机专用环行分配器。它可以实现三相步进电机的各种环行分配，使用方便接口简单。本系统采用软件分配法来进行脉冲的分配。三相六拍工作方式的脉冲分配的时序图如图所示。在此方式下，绕组的通电顺序是，正转时，按反转时，按进行。图三相六拍脉冲时序图三相六拍控制方式的通电状态参看表，可知正转时口应循环输出控制字，反转时口应循环输出控制字。在输出最后个控制字正转或反转后，要修改控制字地址指针，即地址指针重新赋值。表步进电机。

10、仪器通讯等。软件方面发展主要为汇编语言语言嵌入式操作系统。速度稳定性特别要求的场合较多采用汇编语言和语言。单片机作为微型计算机的个重要分支,应用面很广，发展很快。自单片机诞生至今，已发展为上百种系列的近千个机种。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进步向着化低功耗小体积大容量高性能低价格和外围电路内装化等几个方面发展。控制系统的总体设计.系统总体方案图总体设计图.机械系统传动机构采用滚珠丝杠副与齿轮减速。导向机构采用滚动直线导轨。执行机构采用步进电机。.已在航空宇航微电子工业部门精密测量和生物工程领域获得重要的应用。由于它的出现,开创了精度进入纳米的新时代。.滚动导轨式微动工作台滚动导轨也是微动工作台中种常见的导轨形式，它具有行程大,运动灵活结构简单工艺性好容易实现较高的定位精度的优点，采用滚珠导轨作为微动工作台的支承和导向元件，直流伺服电机传动实现了对自动分步重。

11、方向间的交叉耦合严重影响纳米微动工作台的定位精度，因此需进步研究运动导向结构，从运动原理上有效地消除运动方向间的交叉耦合产生的定位误差，提高纳米级微动工作台的定位精度。.改进控制策略，如采用建立迟滞和蠕变数学模型进行开环控制来避免因反馈而可能引起的不稳定问题,采用自适应控制消除建模的误差和参数的不确定性及系统环境的变化等因数对系统精度的影响，提高系统的鲁棒性。采用模糊控制神经元网络控制等方法改善系统的非线性和不确定性。.磁悬浮微动工作台性能的进步提高在现有磁悬浮微动工作台基础上，充分考虑磁滞非线性磁饱和以及高次谐波对系统精度的影响，解决运动控制和定位技术，从而实现纳米级精度的大范围运动。随着微米纳米科学技术的不断发展，纳米级微动工作台的研究正日益受到国内外的重视。但因受到机械加工精度控制精度和机构复杂性等技术水平的制约，其精度和运动范围还受到定影响，随着对微动工作台的深入研究。

12、。.单片机的发展现状随着目前微电子技术的发展，技术工艺的不断提高，单片机技术也有了长足的进步。单片机在最近几年中得到了极大的发展，目前世界范围内单片机发展的主要领域有个是欧美，最新开发产品及主要厂商有的系列单片机，美国的的八位单片机，荷兰的系列单片机，美国公司系列位嵌入式微机控制器，的各个系列单片机二是日本，公司开发了从位到位多系列单片机，日立公司也有从位到位多系列单片机，公司的系列微机三是台湾地区，主要有的,等系列产品微控制器四是韩国，主要有的系列微控制器。另外还有公司也生产单片机，可见单片机发展到今天可以说种类繁多性能各异。但目前我国的许多单片机应用单位仍停留在采用片内无等低档单片机状态。当国内从年代起开始了单片机的热潮,二十多年过去了，单片机从研究所走出来,成为日常生活中的个不可缺少的部件。硬件方面日趋多样化，位位位位等型号共同并存,在不同的领域存在,如家电玩具工业设备。

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