[摘 要]步进电机是一种常用的机电元件，它的定角转动控制主要是通过电脉冲信号来对相绕组电流进行控制才得以实现的。控制核心采用单片机的步进电机控制系统广泛应用可以让得到的控制结果性能更为优良。本文主要从步进电机的控制系统、单片机步进电机控制系统、单片机系统等几个方面来研究基于单片机的步进电机的控制系统。
　　[关键词]单片机；步进电机；控制系统
　　中图分类号：TU505 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0329-01
　　一、步进电机控制系统组成
　　一般的步进电机控制系统由如图1虚线框内所示三部份组成。
　　步进电机控制系统是一个有机的完整的整体，由运动控制系统和操作控制系统组成。由操作系统完成把操作者的操作转化为运动控制系统能接受的电信号，运动控制系统随之作出反应，完成规定动作。运动控制是一门有关如何对物体位置和速度进行控制的技术。典型的运动控制系统应由三部份构成：控制部分、驱动部分、执行部分。
　　二、单片机步进电机控制系统
　　以单片机作为控制部件核心的步进电机控制系统如图2虚线框内所示。
　　步进电机控制（包括控制脉冲的产生和分配）使用软件方法，即用单片机实现，这样既简化了电路，也降低了成本。采用单片机来控制步进电机，实现了软件与硬件相结合的控制方法。用软件代替环形分配器，达到了对步进电机的最佳控制。系统中采用并行控制，用单片机接口线直接去控制步进电机各相驱动电路。通过软件的控制，单片机按顺序给绕组施加有序的脉冲电流，就可以控制电机的转动，从而实现数字一角度的转换。
　　三、单片机系统
　　3.1 单片机的特点
　　单片机小巧灵活、成本低、易于产品化。单片机能非常方便地组装成各种各样的智能式控制设备以及各种各样的智能仪表。在面向控制方面，单片机能有针对性地去解决从简单到复杂的各类控制任务，从而获得最佳性价比。单片机具有非常强的抗干扰能力，并且单片机的适应温度范围非常宽，在各种恶劣条件下都还能可靠地工作，这是其它类型的器件所无法比拟的。单片机还可以很方便地实现分布式控制和多机控制，使得整个系统的工作效率和系统可靠性大大地提高了。
　　3.2 单片机的应用
　　（1）在机电一体化产品领域中的应用
　　在机电一体化产品领域中，能够有机地把各种技术，比如机械方面的技术应用、单片机技术应用、驱动技术应用、微电子方面技术应用、自动化方面技术应用和计算机技术结为一体的机电一体化产品更具核心竞争力，因为它具有智能化特征。在机电一体化产品的研发过程中，应用单片机技术可以起到推波助澜的巨大作用。如机械手、数控机床等。
　　（2）在实时工业控制领域的应用
　　其实，最早的单片机就是从工业领域开始兴起的，时至今日单片机在工业控制领域的应用仍然十分广泛。工业控制领域中常常需要对一些物理量如电流、电压、温度、液位、流量等等进行必要的采集和控制，与传统的控制技术进行相比，应用单片机技术后就可以很方便地实现数据采集系统与智能控制系统。全方位地提高了控制系统的各项性能。在这类控制系统中，系统控制器最核心的器件就是单片机，功能强大的单片机之所以会自动采用各种不同的智能算法就是因为它可以有效识别各种各样被控对象的不同特征，使期望的控制指标得以实现。理所当然的是这类应用了单片机技术工业控制系统的生产效率和产品质量自然大幅度地提高了。
　　（3）在医用设备领域的应用
　　现代医疗条件越来越发达，人们对医疗灭菌消毒技术也越来越重视，但是一些偏远地区的小医院、小诊所其消毒灭菌设备还十分简陋，无法有效的控制消毒质量。医疗灭菌消毒技术中应用了单片机技术后可以更有效地控制消毒质量。随着单片机技术的发展，其体积较小、功能强大、具有灵活的扩展性、应用方便的特点也越来越突出，因此在各类医用设备领域中得到了广泛的应用。
　　结论
　　随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。以前的步进电机控制系统采用分立元件的控制回路，或者集成电路，不仅调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改變控制方案就一定要重新设计电路，不利于系统的改进升级。基于微型单片机的控制系统则通过软件来控制步进电机，能够更好地发挥步进电机的潜力。因此，用微型单片机控制步进电机己经成为了一种必然的趋势，也符合数字化的时代发展要求。
　　参考文献
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