全文总字数：2010字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

在现代工业和经济生活中，随着工业自动化的发展，电机的应用也越来越广泛，日益成为我们日常生活中不可缺少的一部分。近些年来，由于步进电机的控制精度不断提高，越来越多有较高控制精度要求的系统也开始采用步进电机，步进电机的应用范围进一步扩大。对于小功率步进电机,一般采用单片机与专用步进电机驱动器联合工作的方式，单片机产生脉冲,控制停启、正反转，变速等,专用步进电机驱动器则进行脉冲环形分配及功率驱动，这种控制方式降低成本,缩小体积,简单方便,易于实现。

本论文的目的是设计出基于单片机的步进电机控制系统，包括系统硬件和软件的设计，程序的编写和调试以及实物的焊接。以单片机作为控制系统的核心，设计一个控制系统，通过单片机输出不同的脉冲信号，实现电机的不同运行。

将功能强大而应用简单的单片机与应用广泛而运行精确的步进电机结合起来，实行单片机对步进电机的有效控制具有很深远的意义，可以通过简单的程序进行复杂的操作，按照我们的要求控制电机的运行。在日常生活中，将两者结合设计的系统应用在有一定要求的实物中，不仅可以节约成本，而且功能完善，安全可靠。虽然步进电机的研究已经很成熟了，然而为了满足工业发展的需要，拥有不同功能的步进电机被不断地创造出来，这就决定了我们要熟练地对电机进行控制。

2. 研究的基本内容

设计一个基于51单片机的步进电机控制系统。该系统主要包括以下部分：单片机最小系统，驱动电路模块，按键控制电路模块，步进电机。其中单片机系统是整个控制系统的核心，接受各种控制信号，分析处理，完后脉冲分配，实现步进电机的相应控制，比如启动，停止，转向，变速等。单片机系统通过控制所发送脉冲频率的高低，来完成对步进电机速度大小的控制。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，他就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（称为“步距角”），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本课题研究方案

本次设计选用at89c5l 作为步进电机的控制芯片。at89c51 的结构简单并可以在编程器上实现闪烁式的电擦写达几万次以上，使用方便等优点，而且完全兼容mcs5l 系列单片机的所有功能。

为了高效控制步进电机的转动，因此需要将单片机发出的脉冲转化为步进角度，才能控制步进电机转动，我们在这里采用uln2003 为步进电机提供脉冲信号。它是低逻辑电平数字电路（如ttl,cmos 或pmos/nmos）和大电流高电压要求的灯、继电器、打印机锤和其他类似负载间的接口的理想器件。广泛用于计算机，工业和消费类产品中。

4. 参考文献

张鑫.单片机原理及应用[m].北京：电子工业出版社，2014年.郭天祥.51单片机c语言教程[m]. 北京: 电子工业出版社, 2009.12谭浩强.c语言设计[m]. 北京: 清华大学出版社, 2005.7王自强.步进电机应用技术[m].北京：科学出版社，2015年

童诗白.模拟电子技术基础(第五版)[m].北京：高等教育出版社，2015年

阎石.数字电子技术基础(第五版)[m].北京：高等教育出版社，2013年