郭　豪，赵树忠

(华北理工大学，河北　唐山　063009)

0　引言

步进电机是将电脉冲控制信号转变为机械角位移或直线位移的控制电动机。在驱动电源的作用下，步进电机每接收一个电脉冲，转子就转过一个相应的角度(步距角)。电动机转子角位移的大小和转速的高低分别与输入的控制电脉冲数量及其频率成正比，而电动机的转向与绕组的通电顺序有关，因此，通过控制输入电脉冲的数目、频率及电动机绕组的通电顺序就可以获得所需要的转角、转速及转向，利用微型计算机就可以很容易实现步进电机的开环数字控制[1]。步进电机可以实现稳定运行，不受外界温度和电磁等因素的影响。由于单片机具有成本低、性能高、便于维护、使用简单等特点，使得这一技术得到了飞速的发展并广泛运用于各个行业。单片机技术的成熟，也使得步进电机的单片机控制系统具有广阔的研究和应用前景[2]。

1　电机控制系统结构

由于所选用的步进电机功率和额定电流都较小，因此综合考虑选用了达林顿驱动器ULN2803, 该芯片最多可一次驱动八线步进电机，具有接口简单、操作方便等特点[3]。

步进电机的加速、减速、正反转和停止等控制通过键盘设置来实现。由单片机控制ULN2803芯片发送相应的指令，经过驱动芯片对指令的相应处理(例如对电流和电压的放大)驱动步进电机。步进电机控制系统结构框图如图1所示。

图1　步进电机控制系统结构框图

2　硬件系统

以STC89C52单片机为核心和主控制器，选用六线制四相步进电机和ULN2803芯片组成电机和驱动模块，矩阵键盘负责控制步进电机的启停、加减速和换向的操作，由数码管显示当前步进电机的转速和方向。……