1、杭州电子科技大学硕士学位论文基于嵌入式自动装锁设备控制系统的设计研究生：王敬栋指导教师：张海峰副教授蜮：一一一：，杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：王欺越、日期：驯年，月猡日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位
2、期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：王敝娥日期：勿，年，月汐日料刻醛轹讯戈 日期：锄易年 矿月厂日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着现代科学技术的快速发展，自动控制系统已经广泛应用于工业控制中的各个领域，它已从传统的专用控制系统发展到开放式控制系统，专用自动控制系统集成化程度比较高，不可裁剪，价格昂贵，只有大型的加工企业能承担。开放
3、式自 动控制系统可自行裁剪和扩展各个模块的功能，能迅速的进行二次开发以适应不同的应用需求，并且开放式控制系统的可移植性很大，价格便宜，特别适合于各种中小企业。锁具作为人们安全的保护神，被广泛应用于生活的各个领域。作为人们生活的必备之物，人们对锁具的安全性要求越来越高，而且需求量越来越大，这就要求锁具的生产有较高的生产效率，然而国内还没有针对这方面的自动装锁设备。目前国内的锁具生产厂商对锁芯体的装配都是工人手工进行的，因而难以实现批量生产，生产加工周期长，生产效率低， 难以满足市场的需求。 为此本设计的目的就是为了研制一套基于嵌入式自动装锁设备控制系统，着重解决上述自动化程度低，加工效率低，装
4、锁质量受人为因素影响大等问题。随着嵌入式技术的发展，嵌入式系统在自动控制领域中也得到了广泛的应用。嵌入式继承了操作系统，源码开放、多任务、按需求裁剪、具备极佳稳定性的优良特性，并且占用较少的资源，完全满足自动装锁设备控制系统各方面的要求。本文首先介绍了本设计提出的目的、意义及目前该行业现状及发展，强调了本设计提出的迫切性。紧接着对嵌入式中主控系统的架构进行了介绍从硬件架构及软件架构两方面进行了重点阐述，硬件架构部分主要介绍嵌入式开发板硬件资源、步进电机及步进电机驱动器等相关方面的内容，软件架构介绍了嵌入式系统软件的整体架构及内核与驱动关系。随后讲述了三导程序的加载、内核的移植、文件系统建立之后
5、，嵌入式主控系统的开发环境基本建立，自动装锁设备控制系统所涉及的嵌入式各种外围设备驱动的实现。整个自动装锁设备控制系统涉及到六个分工位和一个主控工位，这些设备之间的通信，采用的是现场总线的方式，对总线实现的硬件电路、电气隔离以及总线驱动软件开放的流程进行了介绍。最后，对整套 设备的性能及动作的实现进行了整体的测试和验证，测试结果证明本套设备基本实现了设计方案提出之初对系统各方面性能指标的要求，基本能满足目前中小企业对自动装锁设备的需求。关键词：制锁设备，数控系统，嵌入式，总线杭州电子科技大学硕十学位论文，：，杭州电子科技大学硕十学位论文目录第章绪论课题研究的背景及意义国内外研究现状及发展趋势工
6、业控制系统 国内外发展现状 工业控制技 术的发展现状及特点工控机的现状及特点控制的特点 微控制器的控制特点自动装锁控制系 统现状 课题研究重点与方案实现课题主要研究重点 自动装锁设备 控制系统实现方案 论文章节安排第章嵌入式主控系统的架构主控系统的硬件资源开发板硬件资 源 开发板核心板 开发板底板 电机与步进电 机驱动器 步进电机 步进电机 驱动器主控系统的软件架构本章小结第章嵌入式内核移植及文件系统建立引导加载程序 方案确定移植前的准备 移植 编译与调试 嵌入式内核移植内核源码移植前的准备杭州电子科技大学硕学位论文修改内核关于分区信息添加文件系统支持与内核的关系内核的引导与调试嵌入式文件系统
7、的建立创建根文件系 统的基本目录 配置、编译和安装制作文件系统制作文件系统本章小结第章嵌入式相关设备驱动开发设备驱动硬件、设备驱动 及应用程序的关系 设备驱动的核心思想 设备驱动分类 与选择 字符设备驱动 基本框架 工控液晶的驱动程序开发控制器的硬件组 成指令集外围电路接法 宏定义及初始化配置 矩阵键盘的驱动程序开发总线的驱动程序开发总线 方案优势控制器实现的硬件电路总线上各个工位的配置及初始化本章小结第章嵌入式主控系统电机驱动的实现电机驱动方案的实现电机设备驱动的架构电机加减速的控制电机加减速控制方法曲线加减速的 实现方法 本章小结第章自动装锁设备整体动作的实现杭州电子科技大学硕七学位论文自
8、动装锁设备各工位动作的实现牙花编码提取工位 下弹子装配工位主控转盘的协调及动作实现整套设备的实物展示本章小结第章总结与展望总结展望致谢参考文献课题研究的背景及意义第章绪论锁具是人们安全的保护神，被广泛应用到生活中的各个领域，与人们的生活息息相关，优质的锁具能够大大提高人们对私有财产保护的安全感。千百年来，锁具作为人们生活中的必备之物，在某一时期它曾是财富与权利的象征，目前已经是人们生活的必需品，随着人们生活水平的不断提高，安全意识的增强，人 们日常生活的安全保障显得尤为突出，锁具在这方面发挥着难以替代的重要作用，整个社会对锁具的需求量越来越大。目前，占据市场主流的仍然是传统的机械锁，他的可靠性
9、、防盗行与其结构的复杂性直接相关。锁具需求量的大规模提升，就给制锁行业的生产规模及效率提出极高的要求，要求锁具供应商的生产效率跟上市场的需求，与之形成鲜明对比的，恰恰是锁具供应商的劳动生产率的低下，虽然 锁芯体的各个部件是使用机器大规模生产的，但各个部件的装配却是工人手工一个一个装上去的，装配效率低，且由于工人水平的口题，会出现很多的次品。再加上，随着社会的发展，人力 资源成本不断的上升，加之大多的“农二代不愿意选择打工。这样就为制锁设备供应商能否帮助锁具生产商解决锁芯体各部件装配的问题提出了严峻的考验，这样，弹子锁自 动装配线项目应运而生，它不但能大大的提高锁芯体装配的效率，减少成品锁的次品
10、率，而且帮助锁具生产商大量的减少了人力成本的支出，帮助他们走出困境。随着计算机技术与电子信息技术的发展，传统的制造业开始了根本性变革，世界制造业已进入了以数控系统为核心的机电一体化时代，工业控制的各个领域中数控系统已经被广泛应用。数控系统是传统加工方式与现代控制技术相结合的产物。它计算机、集微电子、自动检测、信息处理、自动控制等高新技 术于一体，具有智能化、集成化、网络化、高速化、开放化等特点，对 制造业实现自动化、智能化、集成化起着举足轻重的作用瞄。数控系统的发展是从传统专业型数控系统到开放式数控系统。传统专业型数控系统采用完全封闭的体系结构，有系统维护费用高、开 发周期长、功能单一等缺点。
11、数控系 统相互之间接口、体系等不兼容，不容易实现功能扩展，不便 实现数控系统的统一管理，因此，不容易实现大规模数控加工管理。随着嵌入式技术的蓬勃发展，嵌入式系统在数控领域中被广泛的应用。一方面，随着零件加工复杂程度加大和数控系统任务更加复杂化，使的原来基于单片机开发的数控系统已经不适应数控系统的发展，建立高效的数控系统控制体系越来越迫切。另一方面，嵌入式系统的硬件芯片不断集成化，特别是处理器架构不断升级，使处理器杭州电子科技人学硕学位论文的可靠性和应用水平越来越高，其所集成的部件越来越多，功能也越来越强大，不仅功耗越来越低，而且和模拟电路结合越来越多，使嵌入式系统很好地适应了数控系统的控制要求
12、，对于降低成本、缩短开发数控系统开发周期、增加数控系统开发灵活度等方面具有极大的优势【。嵌入式操作系统基于现有的硬件资源，能最大限度地开发出具有强大的网络功能和统一的编程界面的软件系统。利用嵌入式系统所具有的这些灵活特点，能开发出具有网络化、智能化等特点的数控系统，符合当前数控系统的发展方向。特别是嵌入式系统，其具有多任务、可移植性、极佳的稳定性、强大的网络功能支持，以及能根据现有的硬件资源对嵌入式系统进行灵活裁剪等优点，将极大促进数控系统软件开发训。国内外研究现状及发展趋势工业控制系统国内外发展现状在工业中广泛应用的控制系统，数控技术在国外是比较成熟的一种技术，该技术在国外的发展要比国内早二
13、三十年，且拥有芯片、各种硬件方面的核心技术等优势，因此国内外的差距比较大。国内外各中工业控制所采用的控制系统千差万别，下面将列举几种代表性的国内外工业控制中的控制系统，从中可以了解国内外主流控制系统的研究现状及发展趋势。工业控制技术的发展现状及特点目前，世界最大的三家数控厂商包括：同本、德国西门子和日本三菱。他们的具有代表性的系统有日本的数控系统、日本三菱数控系统，这些数控系统大多具有一下特点：（）在速度方面，使用了高速处理器。在专 用的高速处理器的基础上实现了高速处理，可大幅度的缩短时间，提高加工效率；（）在精度方面，实现了加减速控制，减缓了机械冲击，提高精加工表面质量。且实现了纳米插补，与
14、高速、高精度的伺服控制配合实现了高精度的加工。纳米插补以纳米为计算位置命令；（）在轴数方面， 实现了轴加工，并能 实现 轴联动加工；（）在网络方面，提供了丰富的网络功能，配有以太网接口，可与多台电脑同时进行大容量数据传输。（）在智能化方面，借助丰富的网络功能，可实现因特网的远程诊断功能及以会话方式诊断报警的故障诊断；杭州电子科技人学硕十学位论文工控机的现状及特点工控机是指可以应用于工业及相关场合的机，用到工控机的场合一般都比较特殊，它与一般的个人计算机相比，要求各方面都有比较优越的性能。首先，工控机要抗干扰能力强，能适应恶劣的环境。因 为工业现场总是存在着粉尘、噪声、高温、潮湿、振动以及信号干
15、扰及操作人员素质等环境因素；其次，工控机必须能够长期的、不间断的工作，即使发生了故障，也应该能快速修复或是有其他的备份方案。这些要求就决定了工控机完全不同于个人的机，可靠行和稳定性是工控机首要考 虑的要素引。控制的特点耳可编程逻辑控制器，它是 对传统的继电 接触控制产品的替代，现已被广泛用于工业控制中的各个领域。它可通过软件来实现控制过程，而且具有体积小，组装灵活， 编程简单，抗干扰能力强及可靠性高等特点，特别适合于在恶劣的工业环境下使用。故自年代末第一台问世以来，它就很快被应用到冶金、矿业、轻工、机械制造等各个领域，极大地推进了机电一体化的进程【。可编程控制器的主要特点如下：（）运行速度快；
16、（）可靠性高；（）功能强；（）编程方便；（）安装、维 修简单；（）适应工业环境；（）模块化组合灵活；（）总价格低；系统与系 统和工 业总线计算机的发展是相互渗透，相互 竞争，互相借 鉴的，不断促进着了工业的进步。随着各种现场总线的发展，产品将面临再次革新，将要再次满足民用与工业控制的更高需求。，微控制器的控制特点（）中文名称为微控制单元，又称单片微型计算机（）或者单片机，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的、定时计数器和多种接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。微控制器具有价格低廉、简单、灵活、体 积小、可靠性好等特杭州电子科技大学硕士学位论文点
17、，在工业、农业、国防、交通等行业得到了广泛的 应用。但较其他系统，具有开发周期长，工作量大等特点。自动装锁控制系 统现状国内外各大锁具设备供应商采用的控制系统千差力别，国内外对制锁行业自动化的研究与实现越来越重视，制 锁设备自动化程度的高低，直接关系到各大锁厂在竞争中能否生存及盈利的关键因素。国外（意大利）现在已有一套自动装锁的生产线，他们的采用专用的作为主控制器，整个装锁过程受到上位机的监控，自动化程度较高，系统工作稳定，操作 简单。然而这套装配线的价格相当的昂贵（多万），每套设备只能装配单一的锁型，只适合大型的制锁公司使用。而国内的锁厂大多为中小企业，生产的锁体种类繁多且国内制锁行业没有统
18、一的，严格的 标准， 这 种设备无法满足国内的需求。国内的制锁设备供应商以杭州智远数控设备为代表的各大企业，现在已有的设备都是针对锁芯体的一部分，如钥匙牙花冲齿机，数控平面钥匙牙花沉孔机，钥匙牙花铣齿机，双工位多排弹子孔机等设备。还没有针对整个锁芯体装配的设备，而随着劳动力成本提高及锁具需求量的不断扩大，研制出一套满足国内各中小型锁厂要求的，通用性强、性价比高的自动装锁设备势在必行， 该设备的智能化、网 络化、柔性化的特点，具有广阔的市场应用 景。课题研究重点与方案实现。课题主要研究重点本课题的主要任务是设计一个基于嵌入式自动装锁设备控制系统，既然是装锁设备，电机控制系 统是必不可少的、且为关
19、键的部分， 电机控制系统效率的实现直接影响到整个系统的运行效率。电机控制的的精准度将直接影响控制的精准度，进而影响到产品的加工质量；电机控制升、降速的平滑度，将直接影响到产品的使用寿命及产品产生的噪音的大小；电机控制的转速的快慢将直接影响到产品的生命周期；电机控制的联动轴承的多少，将直接影响到加工产品的复杂度及生产效率。操作系统具有源码开放、多任务、可以按需可裁剪、且具有极佳的稳定性、优秀的内存管理及强大网络支持功能的操作系统。由于实时性不够等特点，不能将直接用于工业控制中。幸好，随着嵌入式领域的迅猛发展，特 别是嵌入式的发展，使得工业控制有了新的活力瞵。嵌入式本身继承了的优良特性，具有众多的
20、优势，完全能满足自动装锁控制系统各方面的要求。首先，由于嵌入式是标准经过小型化裁剪之后的专用操作系统，能固化于几甚至是几的存储器芯片或者单片机中，能适合于特定的嵌入式应用场合。与此同时 ，还继承了 标准 强大的可移植性，具有广泛的硬件支持特性，可运行在杭州电子科技大学硕学位论文、等控制器上，这为自动装锁设备控制系统硬件平台的选择和软件的开发带来了极大的便利。最后需要强调的是，目前大多数的嵌入式系统主流的有操作系统和操作系统两种，操作系统在可裁剪、多任务、特 别是源码的开放上，具有系统不可替代的优势，因此在自 动装锁设备控制系统中，非常有必要的引入操作系统，为系统的开发、维护带来极大的方面。同时
21、，由于源码的开放，不但可以有效的降低开 发成本，而且可以开发出拥有自己知识产权的控制系统，而非受制于等非开源操作系统的版权限制【】自动装锁控制系统的实现，需要各个主控系统与各个工位之间互通信息，密切配合，除此之外还要求通信稳定、抗干扰性好。 现场总线（）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因而在自 动装锁控制系统中采用现场总线来实现各部分之间的通信成为必然。综上所述，故本课题主要研究重点确定如下：（）嵌入式系统的
22、实现，并 实现对系统所需各种外 围设备的驱动；（）电机加减速过程的实现，因 电机控制系统是 该控制系统的核心；（）现场总线的方案的确定及总线系统的实现；自动装锁设备控制系统实现方案基于本课题研究的背景、意义、 发展趋势及研究重点， 对本设计嵌入式自动装锁控制系统的实现提出以下方案。自动装锁设备由主控工位，提取牙花编码工位，装下弹子工位，装上弹子工位，装 弹簧工位，检测工位、封弹子工位构成，其架构如图所示：每荫一装弹簧【图整体系统框图杭州电子科技大学硕士学位论文整套设备的控制系统的工作过程为，当设备开机开始工作后，主控模块把钥匙的编码标准信息通过总线传输给号工位，号提取牙花编码工位根据这个标准信
23、息，通过传感器提取到钥匙的牙花编码信息。然后把提取到的牙花编码信息传输给主控模块，主控模块受到编码信息后再把编码信息同时传输给其他所有工位，各个工位根据自己收到的编码信息，依次进行装下弹子，装上 弹子，装 弹簧，检测钥匙与锁头是否配套及封弹子等工作。本套控制系统根据实现功能方案上的不同分为三种控制方案，号工位提取牙花 编码因为设计到较多的模拟电路、运算放大电路，所以 单独分离出来为一种控制方案；其他工位（、号）虽然在功能上有所不同，但动作大同小异，硬件电路的搭建基本一样，所以共用同一套方案；主控模块主要作为信息处理和控制中心，协调各个工位之间的工作，并把各个工位的工作状态实时地显示出来，所以在
24、实现方案上单独用一种控制方案。钥匙牙花编码提取作为自动装锁设备生产线的号工位，其提取的精确度直接关系到 锁体一装配的成功与否。本方案采用应变片提取钥匙牙花编码能精确的提取钥匙的牙花编码，极大的降低了自动装配生产线装配锁体的次品率，该装置具有分辨率高，反应灵敏，线性度好的特点。牙花编码 提取工位实现的方案如图所示：图牙花编码提取工位实现方案其他各个工位（、号）分别进行装下弹子，装上弹子，装弹簧， 检测，封弹子的工作，他们的工位功能虽然各有不同，但从硬件及驱动的设计上大同小异，各工位功能实现方案如图：杭州电子科技大学硕十学位论文图其他各工位（、号）实现方案主控模块作为信息处理和控制中心，协调各个工
25、位之间的工作，并把各个工位的工作状态实时地显示出来，需要占用大量的资源，且同时需要监控多个工位，及多任务的工作， 综合考虑各个方面的需求，考虑用嵌入式系统的方案实现，主控制模块实现方案如图：图主控模块的实现方案故综上所述，本 课题主要方案如下：（）构建基于嵌入式系统，包括移植，映核移植和文件系统的开发等：（）在此基础上编写液晶、矩阵键盘、现场总线、电机驱动等模块，驱动各外围设备设备的控制和合作运行；（）构建钥匙牙花编码提取系统， 设计提取到信号的运算放大 电路，及转换电路的实现，保证牙花 编码能够准确有效的提取。杭州电子科技大学硕士学位论文论文章节安排全文共分为九章。各章 节安排如下：第一章绪
26、论，简要介绍了本课题研究的背景及意义、发展现状和趋势，并确定课题研究重点，给出实现 方案，最后给出论文章节安排；第二章从硬件和软件的角度分别论述了嵌入式主控系统的架构，为构建嵌入式主控系统提出了整体框架；第三章为嵌入式主控系统引导代码的开发、内核移植，嵌入式文件系 统的建立等，在对硬件 资源充分利用的基础上， 对其进行裁剪，建立起适合本控制系统的文件系统。第四章为嵌入式设备驱动的开发框架和设备模型的建立，实现液晶、键盘、总线等外围设备的驱动，并为下一章电机驱动提供驱动的基本框架结构。第五章为电机设备驱动的编写及曲线加减速控制，以实现对电机的控制；第六章为自动装锁设备整体动作的实现和实物展示；第
27、七章对全文作了总结，分析了系统设计的难点，提出解决方法，并对嵌入式控制系统下一步的工作做了展望。杭州电子科技大学硕士学位论文第章嵌入式主控系统的架构本设计嵌入式自动装锁设备控制系统将采用全软件开放式控制系统的架构，硬件的实现基于天嵌科技的一块通用开发板，操作系统采用嵌入式操作系统，采用方式引导，在核中开发各种外围设备的驱动，然后通过相应的控制器去控制外围设备完成相应的动作，接下来将阐述嵌入式数控系统的硬件架构和软件架构。主控系统的硬件资源本设计嵌入式系统的硬件架构建立在广州天嵌科技开发板基础上。此开发板提供了大量的资源和接口，非常便于本设计嵌入式自动装锁设备控制系统的开发，嵌入式控制系统的硬件
28、架构如图所示。图嵌入式主控系统的硬件架构由图可知，本设计嵌入式主控系统可通过开发板上的接口，接上一个工 业级的液晶；通过串口、网卡等设备，可以实现与机的通信，以便在需要的时刻，下载自动生成的牙花编码；通过总线扩展口的部分，可以控制气缸、光耦检测、外扩总线控制器、 电机驱动器等，最终完成嵌入式自动装锁设备控制系统的搭建。本设计的硬件架构主要涉及开发板硬件资源、液晶、矩阵键盘、总线控制器、收发器、电磁阀、光耦开关、数控电机、数控电机驱动器等。杭州电子科技大学硕士学位论文开发板硬件资 源广州天嵌科技开发板分为：核心板和底板。开发板核心板开发板的核心板是一个以的最小系统，上面集成了￥处理器芯片、型芯片
29、、型芯片以及的外部晶振等部件。￥是一颗基于内核的高性能处理器芯片，主频高达，甚至可达，它的这些性能完全能满足本设计嵌入式自动装锁控制系统的设计要求。除此之外，￥ 芯片还集成了各种片内外设，主要系统外设如下：（）控制器：可控制读写时序，可实现大存储容量，从而可 满足嵌入式控制系统大容量存储系统需要。而且可以根据需求定制的容量，容量范围为到；（）控制器：控制内存刷新周期等各种相关参数，实现嵌入式控制系统的高效率内存存储，且可以根据需求定制为；（）八通道十位精度和触摸屏控制器（内置切换管）：内置了触摸屏模数转换控制器，因此大大地简化了触摸屏的硬件电路。使用切换管，可达到触摸屏低功耗运行的要求；（）控
30、制器（支持和）：外接触摸屏，可开发相关驱动及开发人机交互界面，构成嵌入式数控系统的显示与输入设备；（）：为通用输入 输出口，复合各种总线的不同功能，提供数据、 时钟、命令控制等各种数据线，可 实现模拟总线、 总线等来传输系统数据。当嵌入式主控系统与其他工位进行通信和用 驱动控制器时，这些功能复用的总线能实现控制和 监视功制引。 更为重要的是，在本设计的嵌入式主控系统中，用可以 实现一下功能：电机脉冲的输出，直接去 驱动电机驱动器；气缸、光 电检测的实现；驱动总线控制器等功能；开发板底板开发板配套了一块多功能的底板，在其上集成了大量的资源：（）以太网控制器：使用公司生产的局域网处理芯片，内部集成
31、了、收 发滤波器，成为 嵌入式自动装锁控制系统重要的网络通信接口；（）自适应以太网控制器：（）二通道九线制串口、一通道五线制串口、一通道三线制串口：杭州电子科技大学硕士学位论文组成嵌入式嵌入式自动装锁设备系统的串口下载功能。可以通过该串口对钥匙的牙花编码进行下载，当提取 钥匙牙花编码工位发生问题或是提起牙花不准去时，可由串口输入牙花编码信息；（）多功能总线扩展口，包括数据总线、地址线、条用户可配置控制线（扫实现）、总线 控制线及中断。此总线口引出了数据线、地址线、控制线、中断、总线控制和复位信号等嵌入式系统内部总线，为模块扩展带来极大的便利【】。本设计中的嵌入式主控系统就是利用从总线扩展口中引
32、出的口，实现电机脉冲的输出，直接去驱动电 机驱动器；气缸、光 电检测的功能：驱动总线控制器等功能；电机与步进电 机驱动器步进电机步进电机是一种可以将脉冲信号转化为线位移的开环的电机件。在电机没有超载的情况下，电机的转 速、停下了的位置只跟主控机 发送的脉冲频率和脉冲数目有关，而不会受到负舒载的影响，步 进电机驱动器收到一个脉冲，就会驱动电机按照设定的方向转动一个设定好的角度，称为“ 步距角，电机的旋转是以一种固定的角度一步步运行的。在实现控制的时候可以通过控制发送的脉冲数来控制叫角位移量，达到精确定位的目的；可以通过控制主控芯抽片发送脉冲的频率来控制电机的加速和减速，从而达到速度可调的目的【】
33、。驱动软件的编写对步进电机的控制具有非常重要的地位，软件的设计包括操作系统和应用软件，为了能 够精确的控制步进电机，就需要了解步进电机本身的结构、参数等各项相关。指标，为构建控制系 统实现精确的电机控制做好充分准备。本设计电机采用型号为型永磁感 应子式步进电机，为四相八线、步距角为。（表示半步工作时为。、整步工作时为。）、静转矩为的步进电 机。下面列出步进电机的各项指标：（）最大空载起动频率： 。电机驱动器加额定电压至，用信号发生器产生脉冲方波，测得其最大空载起动频率为， 实际运行时可定空载启动频率为。（）最大空载的运行频率：最大空载的运行频率为，大于后，电机运行不平稳，电机啸叫、 发热。（）运行矩频特性：步进电机的动态力矩跟电机运行时的平均电流有关，当平均电流越大时，电机输出力矩就
