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摘 要

开发基于上位机的远程电机控制系统。该系统以计算机为上位机，单片机为下位机，通过串行通信实现上下位机之间的连接，可以实现对步进电机的远程控制，达到不在控制现场也可以远程实时控制电机的目的，避免现场环境对于用户产生的不良影响，方便快捷的实现电机控制。基于上位机的远程电机控制系统的控制对象是步进电机。 使用Visual C 实现了串行通信控件和RS-485总线通讯。上位机发出的控制命令通过串行通信控制单片微型计算机的速度和步进电机方向，并显示实时速度快慢和转动方向。上位机发送控制命令使用串口通信，通过通信接口提供设备，用户设备可以与在线计算机设备通信，从而使设备访问数据，或设置，甚至直接控制设备的操作，在计算机中的处理设备数据是该系统的研究所必要的。

关键词 ：单片机；步进电机；串行通信；

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ABSTRACT

Step motor control object, complete speed remote real-time control system based on 485 stepper motor. Above the system bit computer (PC) and slave (SCM control system) component. Complete the communication between the two by the Visual Basic and RS485 serial communication control MSComm bus. PC sends control commands through the serial port communication, the next crew to complete the speed and direction .Host confidential issue forward, reverse, acceleration, deceleration and speed detection instruction. Because it is a long-distance communications, command transmission through 485, and send and receive data will have to rely on Visual Basic communication control. Through the communication interface, the user can use the computer and the next crew for online, and acquire data or settings from the instrument, the direct control of operation of the instrument and the computer and the data processing and microcontroller itself can not reach, the study of this system is necessary, the results show that real-time availability and reliability of the system.

Key words : single chip microcomputer ; stepper motor ; serial communication

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景及目的 1

1.2课题研究的主要内容 1

第二章 系统方案设计 2

2.1 功能技术指标分析 2

2.2 步进电机的正、反转与加、减速控制方案 3

2.3 步进电机速度实时显示方案 3

第三章 硬件设计 4

3.1 串行通信的硬件介绍 4

3.1.1 MAX485 芯片介绍 4

3.1.2 RS-485标准的优点 5

3.2 单片机和上位机的串口构成 6

3.3 步进电机的介绍 7

3.3.1步进电机的基本特点 7

3.3.2 步进电机的工作原理 8

3.3.3 步进电机的单片机控制原理。 9

3.4 显示器SMC 1602A LCM的使用介绍 10

3.4.1 1602A显示器的主要的技术参数 10

3.4.2 1602A显示器的相关接口信号的使用： 10

3.4.3 显示器1602A的一些基础的使用时序 11

3.4.4 1602A 读写操作时序 11

3.5硬件框图设计 12

3.6 系统的实物图 12

第四章 软件设计 14

4.1 开发环境、工具介绍 14

4.2 程序流程图设计 14

4.3下位机程序设计 15

4.3.1 主程序模块 15

4.3.2 1602液晶程序模 15

4.3.3、步进电机驱动程序模块 20

4.4 上位机窗体设计 21

4.5功能设计 23

4.5.1 VC程序流程图 23

4.5.2 通信协议模块 24

4.5.3 初始化模块 24

4.5.5 速度调节模块 25

4.5 基于VC实现开关量的控制 25

第五章 基于Proteus对本系统的仿真 26

结论 28

致 谢 29

参考文献 30

第一章 绪论

1.1 课题背景及目的

随着现代通信技术的不断发展。远程控制方式，可以避免现场环境对于用户的不良影响，因此开发基于上位机的远程电机控制系统具有良好的现实意义。

目前电机的控制方式的发展越来越多样化和复杂化，现有的专用集成电路不一定符合新的生产需要，因此开发此类控制器。远程控制步进电机对于工业企业生产中不适宜进入的场所非常必要，可以使操作人员远离现场控制的一些危险性操作避免人身伤害。本课题以“基于上位机的远程电机控制系统设计”为题，研究单片机在电机系统中的应用，以计算机为上位机，单片机为下位机，设计实现其串行通信，通过上位机控制其下位机正、反转，以及加速、减速，从而可达到远程控制的目的。

1.2课题研究的主要内容

单片机的步进电机控制系统总体设计，包括各部分硬件的设计以及相应的驱动程序设计。利用单片机作为下位机，搭建基于单片机的步进电机控制系统，可以实时显示当前电机转速，调节电机正反转。通过串口建立上位计算机与单片机之间的通信，利用VC 设计上位机远程控制软件，可以实时显示当前电机的运行状态，并可在线控制电机动作，实现电机的远程启停控制、转速调节等。

第二章 系统方案设计

本系统选用单片机作为AT89S51单片机系统控制核心，由控制电路、串口电路、驱动电路和人机交换四个模块电路构成，实现步进电机的正反转速度控制、运行时间计算、单步和连续运行、角度测量，并且显示数据，另外加入LCD显示以及按键提示的功能，使得系统具有智能化、人性化的特色。系统的内容是利用51单片机，达到控制步进电机的启动、停止、正转、反转、三档速度、时间显示和状态显示的目的，使步进电机控制更加灵活。步进电机驱动芯片采用ULN2003，ULN2003具有大电流、高电压，外电路简单等优点。利用LCD1602增设电机状态显示功能，各项数据更直观。

2.1 功能技术指标分析

本毕业设计的远程控制系统包括计算机( 上位机) ,下位机为单片机控制系统。所要求实现功能如下:

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