宫颈癌是女性常见恶性肿瘤之一。为了抑制宫颈癌的发病率,最常用的办法是对宫颈癌进行早期筛查。细胞学检测已成为宫颈癌早期筛查最有效的手段之一。样本转移机作为沉降式液基细胞学制片机中一个重要的组成部分,对制片质量的好坏起着非常关键的作用。实际上,样本转移机代替了制片中人工转移细胞的环节,它不仅节省了劳动力,更为重要的是避免了人为过失造成细胞丢失。同时,实现了制片的统一化和自动化,标本的质量趋于一致。为了实现样本从标本瓶中定量地、慢速地转移到离心管中,要求步进电机的控制精度非常高,各种参数设置能够简单灵活。本文根据样本转移机的功能和性能要求,设计了一个基于单片机的步进电机控制系统,而且对步进电机加减速控制算法进行了分析研究；同时,设计了一个交互式界面系统,用于对步进电机控制系统里面各种参数进行设置。最后,利用光栅尺对实验中步进电机运动位移大小进行跟踪测量,从而对所设计的步进电机控制系统进行评价。本文主要研究内容如下：(1)简述了液基细胞学技术以及样本转移机的研究现状,介绍了本课题研究的背景、意义及主要研究内容。(2)基于单片机C8051F020的步进电机控制系统的设计。本文研究了自动控制方法,设计了控制软件,使C8051F020单片机系统输出一定频率的脉冲序列,通过细分驱动器来控制步进电机的运转；利用高低电平的交替顺序控制步进电机的运转方向；采用定时中断的方式,通过控制系统发出不同的时钟脉冲的频率,来控制步进电机加减速。(3)交互式界面系统的设计。以C8051F020单片机为核心的控制系统中,采用触摸按钮、液晶屏等实现人机交互操作。界面上显示样机的各种状态信息,来告知用户仪器所处的状态,同时用户也可以通过按钮来进行修改、设置等各种操作,按要求来完成相应的任务,界面简单,操作方便快捷。(4)步进电机升降速曲线的设计。本文分别对根据运动学公式直接求取升降速所需参数法、步进电动机升降速曲线进行离散化和升降速曲线拟合法进行介绍。利用MATLAB仿真工具,实现了升降速曲线离散化里面的直线型和指数型两种控制算法的仿真,并进行了理论分析。(5)实验及其结果分析。为了验证上述理论分析的正确性,以样本转移机的机械手运动位移精度为对象,用光栅尺作为评价工具,进行实验测试。鉴于样本转移机的实际运动位移范围为0-50cm,通过实验结果分析,直线型加减速控制方法在加速阶段非常快,在加速段末端与匀速段交汇处突变的也非常快,极易使样本转移机产生震荡,但是在加减速时段的运动位移非常短大约0.33cm；而指数运动控制算法加减速相对要慢很多,在加速末端与匀速交汇处也很平缓,但是加减速时段的运动位移也比较长大约有13cm左右,如果运动位移小于13cm时,对于指数运动控制算法来说,无法达到要求。因此,通过把两种加减速控制方法进行相结合的改进方式,实现样本转移机的运转,并且进行了实验验证,结果非常理想,机械手运动过程更加平稳。和理论数据相比,运动位移精度只相差0.0427mm(三次实验结果的平均数),而机械手0.668cm,标本瓶1.67cm,所以这个误差值几乎对结果不影响。