基于Cortex_M3处理器的步进电机控制系统_白玉
基于CORTEX_M3微处理器的数字磁通计的研究和设计
即：Φ = −1/ N ∑ ei∆t （ ∆t 很小 ） （３）
Φ = −1/ N (e1∆t + e2∆t + e3∆t + ..... + en∆t ) （４）
通常磁通测量变化的总时间一般为毫秒的数量级，因此将 ∆t 设在微妙数量级上已经足够。
到一次Ｓ Ｐ Ｉ 数据的磁通量值为：
Φ = −1/ N (e1∆t + e2∆t + e3∆t + ..... + en∆t) = −1/ N(e1 + e2 + e3 + ..... + e1024 )∆t
=
−1 /
N
5 32768
(eAD1
+
e AD 1
+
..........
+
e AD 1024
目前市场上的大部分磁通计都采用模拟积分式磁通计，这种磁 通计具有零点漂移大、操作不方便等特点。本文提出了基于Ｃ ｏ ｒ － ｔｅｘ－Ｍ３ 微处理器和数字积分原理的数字磁通计的设计方案，并实 现了无零点漂移、多量程切换的磁通量测量。
１ 、硬件电路设计
本系统选用了德州仪器（ＴＩ）公司的一款ＡＲＭ？ Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３的 微控制器ＬＭ３Ｓ１１３８。该处理器是一款功能强大的具有３２位运算能 力的微处理器。系统设计的结构框图如图１所示，感应线圈产生的电 压信号经过量程转换、信号放大、滤波、Ａ ／ Ｄ 采样后传送给前端的 Ｃ ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ － Ｍ ３ 单片机进行数据的预处理，然后通过Ｓ Ｐ Ｉ 通信将数据传 送给后端的Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３单片机进行处理和显示。这样解决了数据快 速采集、处理和显示之间速度不匹配的问题。
基于ARMCORTEX_M3的自由摆平衡控制系统
基于ARMCORTEX_M3的自由摆平衡控制系统0引言系统要求设计并制作一个自由摆上的平板控制系统，要求控制电机使平板可以随着摆杆的摆动而旋转，摆杆在300~450之间自由摆动过程中，要求平板上的一到八枚硬币在5个摆动周期中不滑落，并保持叠放状态。
发挥部分则要求在平板上固定的激光笔在摆杆自由摆动过程中使光斑始终照射在靶纸的某一条线上。
该控制系统是一个动态自平衡测试系统，主要由三部分构成：1）摆架系统：支架，摆杆，底座，和位于摆杆底部固定在电机上的平板；2）驱动控制系统：控制器通过对传感器输出信号的分析发出控制信号，经功率放大后控制电机的转动，带动平板尽快恢复平衡状态；3）检测系统：通过传感器检测出平板的角度变化，通过串口送给控制器。
1系统设计方案1.1 自由摆控制系统的原理与组成自由摆运动可以近似认为是一种规律性的简谐振动，在一个周期内分为变加速(T1)—变减速(T2)——反向变加速(T3)—反向变减速(T4)四个运动过程。
T1（T2）和T3（T4）运动规律对称，T1(T3)和T2(T4)运动规律对称，因此可以仅对四分之一周期进行分析。
我们采用微分中“以直代曲”的思想，在Δt时间内可以近似认为是在Δl的直线(弧度）上做匀加速运动，采用Δt时间内加速度的平均值作为该段的加速度，求取各个细分段点的线速度值，与采用能量守恒的方式求得的各个细分段点的线速度值比较，通过数据分析，当摆杆最大角度为45°，小段时间内转动最小角度时，该近似计算和根据能量转换计算出的最大速度误差控制在以内，因此，在一个周期内可以通过这种近似计算，分析平板在某一位置的状态值。
1.2 方案设计考虑到电机带动平板运动和自由摆的运动相互独立，可以通过倾角传感器的实时反馈得出任意时刻平板相对于地面的角度，直接将其值发送至单片机，从而控制步进电机转动相应角度而重新回到水平。
1）摆架框架的选择方案一：采用木板做摆杆，材料方便，制作简单，但木板孔的摩擦力较大，不利于摆杆做简谐振动，硬度大，易损坏，不易搬运。
基于Cortex M3的电机驱动SoC设计
基于 Cortex M3的电机驱动 SoC设计摘要：本设计实现了一种基于Cortex M3内核的SoC，将ARM微控制器控制灵活方便的优点与FPGA硬件并行处理的速度优势相结合，舍去与电机驱动控制无关部分，设计出一种完全面向永磁电机驱动的片上系统。
该片上系统将FOC等较为复杂的控制算法通过FPGA来进行并行加速，具备了比传统单片机快几十倍的处理速度。
关键词：Cortex M3；FPGA；SoC0引言由于疫情的影响，全球芯片市场供给严重不足，大量主控、电源、MOSFET芯片极度缺货。
目前，FPGA的集成度越来越高，价格也越来越便宜，而且FPGA的架构和片上外设都可以根据具体的应用情况随时做出更改，所以可以以较低的成本来构建专用的片上系统。
本设计能够从一定程度上缓解这一芯片短缺的问题，为电机驱动控制器提供一种新的解决思路，并在一定程度上提高现有驱动器的性能，同时，研究SoC的设计方法和工程应用对于未来单片机应用领域的革新具有深刻的意义。
1.系统结构本设计把系统精简为Single Master结构，省去了复杂的仲裁逻辑单元，提高了数据的传输效率，降低了系统的复杂程度。
整个系统分为两部分，第一部分是用于Cortex核程序启动和烧录所必须的Instruction CODE和Data CODE，第二部分主要是AHB总线串连起来的各个功能外设。
其中RAM、GPIO、LCD以及FOC加速器是直接挂载在AHB总线上。
而ADC的读取，RS485位置解码，PWM生成模块则由一个APB桥接在AHB总线上。
整体系统简洁明了，易于实现，如图1所示。
图1 系统结构框图2.硬件设计Cortex M3的寻找空间大小是4GB，代码段和数据段在存储空间上是分开的，外设相关的寄存器也有相应的地址段，内核操作相关的寄存器也占据部分地址空间。
本设计把程序放到代码区，从而使取指和数据访问操作使用自己的总线。
在Cortex M3预定义的存储器地址映射中，Code区的地址从0x00000000到0x1FFFFFFF,本系统使用的地址空间从0x00000000开始，结束地址是0x0000FFFF，大小为64KB。
基于Contex_M3的直流无刷电机调速控制系统的设计
基于Contex-M3的直流无刷电机调速控制系统的设计陈茜茹李忠金（华南师范大学增城学院，广东广州511363）[摘要]本文介绍了一种基于Contex-M3的新型直流无刷电机调速控制系统，弥补了专用处理器功能单一的缺点，且运行稳定，安全可靠，成本低，具有重要的现实意义和发展前景。
[关键词]Contex-M3；直流无刷电机；调速控制系统直流无刷电机是以电子换向取代了直流电机的物理电刷换向器，使得其电磁性能可靠，维护简单，既保持了直流电机的优点又避免了直流电机因电刷而引起的缺陷。
目前，直流无刷电机及其控制器具有巨大现实和潜在的市场，已在家用电器、视听设备、办公设备、工业设备、汽车电气和军事装备特别是离档家用电器领域中得到广泛应用，并以飞快的速度发展。
由于直流无刷电机专用控制芯片价格昂贵，本文介绍了一种基于Contex-M3的新型直流无刷电机控制系统，既可降低直流无刷电机的应用成本，又弥补了专用处理器功能单一的缺点，具有重要的现实意义和发展前景。
1直流无刷电机的工作原理直流无刷电机是同步电机的一种，其转子为永磁体，而定子则为三个按照星形连接方式连接起来的线圈。
根据同步电机的原理，如果电子线圈产生一个旋转的磁场，则永磁体的转子也会随着这个磁场转动。
因此，驱动直流无刷电机的根本是产生旋转的磁场，而这个旋转的磁场可以通过调整A 、B 、C 三相的电流来实现，其需要的电流如图1所示。
图１旋转电流产生旋转磁场直流无刷电机控制器就是根据转子的位置控制通过A 、B 、C 三个线圈的电流的方向，从而形成一个旋转的磁场，实现电机转子的转动。
2系统硬件设计系统的硬件电路以基于Contex-M3的主控芯片LM3S811为电机控制的核心，通过霍尔位置传感器检测位置信号，结合功率驱动电路以实现对电机的驱动。
此外还有电流检测电路可根据电机的状态以调整转速和实现过流保护功能。
系统的硬件框图如图2所示：图２系统硬件框图2.1直流无刷电机的驱动直流无刷电机是将直流有刷电机的机械换向改进成电子换向而来的，要使其转动，就必须通过电子换向的方法调整电流，按照转子所在的位置产生如图1所示的转动磁场即可。
数控毕业设计基于ARM CortexM3芯片的数控系统设计
数控毕业设计：基于ARM Cortex-M3芯片的数控系统设计摘要：本文介绍了一种基于ARM Cortex-M3芯片的数控系统设计，该系统具有高精度、高速度、高稳定性和易开发等特点。
首先介绍了数控系统的概念和发展历史，接着详细介绍了ARM Cortex-M3芯片的架构和特点，然后分析了数控系统的要求和功能，提出了数控系统的设计方案和实现方法，最后给出了实验结果和验证。
关键词：数控系统；ARM Cortex-M3芯片；高精度；高速度；高稳定性；易开发1. 引言计算机数控技术是现代制造业的重要支撑技术之一，其应用范围涵盖机械加工、机器人、航天航空等领域。
随着计算机技术和数字信号处理技术的发展，数控技术得到了进一步的发展和应用。
本文介绍了一种基于ARM Cortex-M3芯片的数控系统设计，该系统具有高精度、高速度、高稳定性和易开发等特点，对数控技术的发展和应用具有重要的指导意义。
2. 数控系统的概念和发展历史数控系统是一种通过计算机控制机床运动的技术，其目的是取代人工操作，提高生产效率和产品质量。
数控系统经历了从简单的闭环控制到开放式系统、网络化、智能化的演变过程。
近年来，随着嵌入式技术的发展和应用，数控系统也呈现出多种不同的设计方案和实现方法。
3. ARM Cortex-M3芯片的架构和特点ARM Cortex-M3芯片是一种基于ARMv7-M架构的32位微处理器，其具有低功耗、高性能、可靠性强和易开发等特点。
该芯片最大频率可达120MHz，集成了多种标准外设，如GPIO、SPI、USART、ADC等，可满足不同应用的需求。
4. 数控系统的要求和功能数控系统的主要功能是将CAD/CAM的数据转换为机床的控制信号，实现机床在空间内的直线、圆弧等复杂轨迹的运动控制。
数控系统的要求包括高精度、高速度、高稳定性、易操作和易开发等方面，需要采取灵活多变的设计方案并遵循一定的原则。
5. 数控系统的设计方案和实现方法基于ARM Cortex-M3芯片的数控系统，首先选择了适合该系统的数控芯片、电机和卡尺等硬件，并采用了嵌入式操作系统和C语言编程技术实现了系统级设计。
基于Cortex-M3处理器的步进电机控制系统
基于Cortex-M3处理器的步进电机控制系统Cortex-M3 是ARM 公司最新推出的基于ARMv7 体系架构的处理核。
步进电机已被广泛的应用于位置、速度等控制领域。
文中基于Cortex-M3 核设计了具有人机交互界面的步进电机控制系统。
整个系统以片上外设丰富的Cortex-M3 核ARM 芯片为核心，对人机交互界面、电机模块的设计进行了详细分析。
在软件上给出了系统的主程序流程步进电机的控制方式是将电脉冲信号转换为角位移，在未超载的情况下，步进电机的速度和位置分别取决于脉冲频率以及脉冲个数。
步进电机控制方便，在众多行业都得到广泛的使用，诸如数控机床、机械包装等机械行业、机器人等电子行业、还有医疗设备等众多领域。
在实际的工程应用中，由步进电机控制器发送脉冲和方向信号，通过控制脉冲信号的个数来实现角位移量的大小，按照方向信号的指示转动角度，从而通过驱动器实现和完成步进电机的复杂运动。
步进电机控制器也可采用PLC 系统。
PLC 具有易操作、可靠性高的优点，但成本较高。
随着研究的不断深入和技术的不断优化，单片机的片上外设更加丰富，实际应用的可靠性和保障性不断增强，且价格也相对于PLC 便宜。
因此，对步进电机的控制正逐步由单片机实现。
ARM CortexM3 处理器专为低功耗、小尺寸、短的中断延时和优越的确定性而设计，它的价格与8 位和16 位器件相同，却具有32 位器件的性能，且所有器件都以小型封装形式提供。
1 系统硬件设计1.1 总体设计系统主要由STM32 主控制器、电机模块和触摸屏模块3 部分组成。
系统主控制器选用STM32F103VBT6 来对电机进行控制，通过I/O 口与电机模块连接，通过UART 与触摸屏模块连接，主控制器通过采集触摸屏的按键信息实。
毕业论文-基于ARM-Cortex-M3控制器的直流电机驱动技术研究
基于ARM-Cortex-M3控制器的直流电机驱动技术研究摘要近年来，直流电机做为通用驱动器件广泛应用于光电系统中。
它具有启动快、制动及时、可在大范围内平滑地调速等优点，常用于光电调制、变焦调焦、扫描机构等光电领域。
ARM既是英国全球著名的32位嵌入式RISC芯片内核的设计公司，也是ARM的产品商标，其产品ARM嵌入式内核已被全球各大芯片厂商采用，基于ARM的开发技术席卷了全球嵌入式市场，已成为嵌入式系统主流技术之一。
最新发布的Cortex-M3处理器尤为适用于高性能、极其低成本需求的嵌入式应用，如：微控制器、汽车系统、大型家用电器、网络装置等。
本文即在上述背景的情况下，提出了一个基于ARM Cortex M3控制器的直流电机控制系统。
在直流电机控制系统的硬件设计方面，电路以ARM Cortex M3最小系统为核心，主要包括PWM控制输出模块，基于PCF8576芯片的显示模块，基于FT2232芯片的USB转JTAG口模块，LMD18200驱动模块。
在软件设计方面，充分利用Luminary公司提供的ARM Cotex M3驱动库，采用十分简易的方法对Cortex进行编程，以控制电机的运转。
最后对ARM进行了软件与硬件结合的综合测试。
该控制系统的研制为直流电机在高精度光电技术的应用提供了良好的实验平台。
经过试验，验证了系统的可行性，系统的各项功能及控制精度满足设计要求。
关键词：ARM Cortex M3；PWM；LMD18200驱动模块；Faulhaber2342直流电机；FT2232；USB转JTAG；PCF8576；背极接法；AbstractIn recent years, the general-purpose BLDC motors are widely used in optoelectronic devices drive system. It has features including starting fast, braking in time, may be in the range of advantages such as smooth speed control, commonly used in optoelectronic modulation, zoom in, scanning the field of institutions, such as photovoltaic.ARM is the United Kingdom the world's leading 32-bit embedded RISC core chip design companies, is also a trademark of ARM products, and its embedded ARM core products has been the world's major chip manufacturers to use, based on the development of ARM technology swept the world of embedded market, has become one of the mainstream embedded systems. The latest release of Cortex-M3 processor is particularly applicable to high-performance, extremely low-cost requirements of embedded applications, such as: micro-controllers, automotive systems, large home appliances, network devices. This paper, in the case of the above background, raises an ARM Cortex M3-based DC motor controller control system.In the hardware design of the BLDC motor control system, the core of the system is ARM Cortex M3, including control PWM output module, based on the PCF8576 chip modules, chip FT2232-based JTAG port to the USB module, LMD18200 driver modules. In software design, the system makes full use of Luminary provided ARM Cotex M3 driver library, using a very simple method of Cortex programmed to control the operation of the motor. Finally, the control system has pass through a combination of software and hardware test.The development of the BLDC motor control system provides a good experimental platform for performance testing of photoelectricity technology, and its feasibility has been proved by experiments，the test results indicate that all parameters and functions of the system satisfy the design requirement.Key Words: ARM Cortex M3; PWM; LMD18200; Faulhaber2342 BLDC motor; FT2232; USB TO JTAG; PCF8576; Backpanel目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)第1章引言 (5)1.1应用背景 (5)1.1.1无刷电机的发展 (5)1.1.2微控制器的发展 (6)1.2 无刷直流电机的介绍 (8)1.2.1无刷直流电机特点 (9)1.2.2无刷直流电机应用 (9)1.3 直流电机控制器的介绍 (12)1.3.1 直流电机控制器的分类 (12)1.3.2 ARM的分类 (12)1.3.3 ARM的应用 (14)第2章系统总体方案设计 (16)2.1 方案论证 (16)2.2 核心部件选型 (17)2.2.1 Luminary ARM Cortex M3 (17)2.2.2 功率控制器件LMD18200 (18)2.2.3 显示驱动芯片PCF8576 (20)2.2.4 USB转JATG口芯片FT2232 (21)2.3 硬件框架图与实验设计 (22)2.4 软件实验设计 (24)2.5 系统总体方案定型 (25)2.6 系统开发环境 (25)第3章系统硬件设计与实现 (26)3.1 硬件开发环境简介 (26)3.2 ARM Cortex最小系统 (27)3.3 LMD18200驱动模块 (29)3.4 PCF8576显示模块 (33)3.5 FT2232 USB转JTAG和串口模块 (36)第4章系统软件设计与实现 (39)4.1 ARM Cortex M3软件开发概述 (39)4.2 软件开发环境简介 (39)4.3 系统软件流程图 (40)4.3.1概述 (40)4.3.2主程序设计及流程图 (40)4.3.3中断程序设计及流程图 (46)第5章系统调试 (49)5.1 检查PCB电路板 (49)5.2 焊接基本元件 (50)5.3 分模块调试系统 (50)第6章总结与展望 (52)6.1总结 (52)6.2技术展望 (52)致谢.................................................................................... 错误！未定义书签。
Cortex-M3的多功能控制器的硬件设计
Cortex-M3的多功能控制器的硬件设计栾朋;黄志钢;宋春雷【期刊名称】《沈阳理工大学学报》【年(卷),期】2012(031)005【摘要】分析了基于ARM Cortex-M3处理器的多功能控制器硬件电路设计的实现方法.给出了以STM32F103RB为核心的硬件电路整体设计的原理框图,详细描述了控制器主机各功能模块与嵌入式微处理器STM32F103RB的接口电路原理.由于系统采用的微处理器内部集成了众多功能,从而简化了硬件电路的设计,使外部扩展简单方便,提高了系统的可靠性.%A method of multifunctional controller hardware circuit based on ARM Cortex -M3 processor is analysed in this paper. With STM32F103RB as the core of the overall design of the hardware circuit principle diagram, a description of the function module and controller host embedded microcontroller processor STM32F103RB interface circuit principle. Because the system of the microprocessor integrates internal numerous functions, is detailed the hardware circuit design is simplified, external expansion is simple and convenient, and the reliability of system is improved.【总页数】5页(P24-27,65)【作者】栾朋;黄志钢;宋春雷【作者单位】沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110159【正文语种】中文【中图分类】TH7【相关文献】1.基于Cortex-M3嵌入式控制器船舶吹气式液位检测装置研究 [J], 黄震艺;王永详;谭文才2.基于FPGA的多功能巡逻机控制器的硬件设计 [J], 章志亮;陈宇哲;石新芳3.基于ARM Cortex-M3微控制器与QDUC的嵌入式激励器设计 [J], 徐林峰;李星4.基于Cortex-M3的以太网硬件设计 [J], 李泓渊5.基于Cortex-M3的多功能楼宇控制系统网关节点设计 [J], 吴侨;马维华;魏金文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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［10］ 张盼盼． 基于 STM32 的永磁同步电机控制系统［J］． 今日 电子，2012（12） ：57 － 61．
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BAI Yu，LIU Bing，LI Zhi （ School of Electronic and Information Engineering，Shenyang Aerospace University，Shenyang 110136，China）
Abstract Cortex-M3 is the latest AＲMv7 architecture-based processing core released by AＲM． The stepper motor has been widely used in the control field such as position and speed． This paper designs a stepper motor control system based on the Cortex-M3 core with human-computer interaction． The Cortex-M3 based AＲM controller， which has rich on-chip peripherals，is the core of the system． The design of the human-computer interaction and the motor module are analyzed in detail． The software is presented on the system main flow chart． Compared with other motor control systems． the system has simple operation and high control accuracy．
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图像·编码与软件
STM32F103 微控制器适于工业控制、手持设备和汽车 电子等多种应用领域［7］。 1. 3 电机模块
系统采用 SPGT62C19B 电机控制模组中的步进电 机部分，SPGT62C19B 电机控制模组主要是为学习步 进电机和直流电机的控制而设计的套件。此模组采用 凌阳 SPGT62C19B 电机驱动芯片，可驱动一台双极性 两相步进电机或两台直流电机。使用时，用输出选择 跳线来选择芯片控制的电机［8］，模组的平面图如图 2 所示。
表 1 步进电机控制线
控制线颜色
蓝
黄
粉
橙
控制线名称
1A
1B
2A
2B
1.பைடு நூலகம்4 触摸屏模块 设计采用迪文 DMT64480T056 － 01W 智能显示终端，
其拥有集成的标准字库、可选择操作模式、图形界面操作、 多控制器选择等特点。液晶触摸屏主要用于显示速度、 时间、距离以及能提供外界选择功能的选择按钮［9 －13］。
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白玉，等：基于 Cortex － M3 处理器的步进电机控制系统
图像·编码与软件
图 5 软件主界面
图 6 生成配置文件窗口
2 系统软件设计
首先 STM32 通过对触摸屏的动态扫描采集到控制指 令，再对相关采集数据进行分析处理，以控制外部步进电 机和显示电路的工作状态，主程序流程如图 7 所示。
表 2 控制脚 I02 与 I12 的逻辑组合与输出电流的关系
I02 逻辑值
I12 逻辑值
输出电流
0
0
Imax
0
1
1 /3 × Imax
1
0
2 /3 × Imax
1
1
0
图 2 电机控制模组结构图
（1） 主要接口说明。1） 电机控制接口：模组与单片 机的接口，为 10PIN 排针，可直接与“STM32F103VB”相 连，以实现对电机的控制。2） 步进电机接口：接口类型 为 4PIN 插针形式，SPGT62C19B 驱动芯片和两相步进 电机通过该接口连接。3） 步进电机：永磁式步进减速 电机，型号为 35BYJ26，工作方式是两相 4 拍。在步进 电机的面板上附带刻度盘，能在观察步进电机实验中 的转动状态。
图 1 系统总体结构图
1. 2 STM32F103VBT6 微控制器 STM32F103VBT6 单片机芯片搭配 AＲMv7 Cortex －
M3 版高性能内核，工作频率最高可达 72 MHz［5 －6］。采 用 3 级流水线和哈佛结构，具有独立的指令和数据以及 外设总线，使得代码执行速度高达 1. 25 MIPS / MHz。内 置 128 kB 的 闪 存 和 20 kB 的 静 态 随 机 存 储 器 （ SＲAM） ，同时还具备丰富的增强 I / O 端口和外部设 备。该芯片工作的温度范围为 － 40 ～ + 85 ℃ ，供电电 压为 2. 0 ～ 3. 6 V，同 时 具 有 功 耗 低 的 优 点，使 得
关键词 Cortex － M3； 步进电机； 人机交互； 触摸屏 中图分类号 TP271 + . 4； TM383. 6 文献标识码 A
文章编号 1007 － 7820（2014）10 － 043 － 03
Design of a Stepper Motor Control System Based on the Cortex-M3
收稿日期： 2014-02-28 作者简介： 白玉（1969—） ，女，硕士，副教授，硕士生导师。 研究 方 向： 嵌 入 式 系 统 应 用。E-mail： baiyu6906 @ sina. com。 刘冰 （ 1988—） ，女，硕 士 研 究 生。研 究 方 向： 嵌 入 式 系 统 应用。
3 结束语
以驱动、控制装置构成的步进电机系统在经济型 的工业控制、数控机床以及仪器仪表等领域有着广泛 的应用。文中设计了一种基于 Cortex － M3 处理器的 具有人机交互界面的步进电机控制系统，硬件结构简 单、价格便宜且操作方便，可实现对电机的精确与稳定 控制。实验结果表明，系统实现了对步进电机的启动、 停止、正反转、加减速、等工作状态的有效监控。
［6］ 喻金钱，喻斌． STM32F 系列 AＲM Cortex － M3 核微控制器 开发与应用［M］． 北京：清华大学出版社，2011．
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（2） 步进电机共引出 4 根控制线。其中，1 A 与 1 B、2 A 与 2 B 分别是电机内两组线圈的两个抽头。 以不同的顺序控制两组线圈中的电流方向可使步进电 机按照不同的方向转动。两相步进电机的 4 根控制线 分为两组，分别与 SPGT62C19B 驱动芯片的两个输出 通道连接，通过 SPGT62C19B 芯片的 6 个控制引脚使 两个输出通道发出驱动步进电机的脉冲信号。
速度等控制领域。文中基于 Cortex － M3 核设计了具有人机交互界面的步进电机控制系统。整个系统以片上外设丰富的
Cortex － M3 核 AＲM 芯片为核心，对人机交互界面、电机模块的设计进行了详细分析。在软件上给出了系统的主程序
流程图。与其他电机控制系统相比，该设计系统具有操作简单、控制精度高等优点。
器件都以小型封装形式提供［4］。
1 系统硬件设计
1. 1 总体设计 系统主要由 STM32 主控制器、电机模块和触摸屏
模块 3 部分组成。系统主控制器选用 STM32F103VBT6 来对电机进行控制，通过 I / O 口与电机模块连接，通过 UAＲT 与触摸屏模块连接，主控制器通过采集触摸屏 的按键信息实现对电机的控制，具体框图如图 1 所示。
Keywords Cortex-M3； stepper motor； human-computer interaction； touch screen
步进电机的控制方式是将电脉冲信号转换为角位 移，在未超载的情况下，步进电机的速度和位置分别取 决于脉冲频率以及脉冲个数。步进电机控制方便，在 众多行业都得到广泛的使用，诸如数控机床、机械包装 等机械行业、机器人等电子行业、还有医疗设备等众多 领域［1］。在实际的工程应用中，由步进电机控制器发 送脉冲和方向信号，通过控制脉冲信号的个数来实现 角位移量的大小，按照方向信号的指示转动角度，从而 通过驱动器实现和完成步进电机的复杂运动。步进电 机控制器也可采用 PLC 系统。PLC 具有易操作、可靠 性高的优点，但成本较高［2］。随着研究的不断深入和 技术的不断优化，单片机的片上外设更加丰富，实际应 用的可靠性和保障性不断增强，且价格也相对于 PLC 便宜。因此，对 步 进 电 机 的 控 制 正 逐 步 由 单 片 机 实 现［3］。AＲM Cortex － M3 处理器专为低功耗、小尺寸、 短的中断延时和优越的确定性而设计，它的价格与 8 位和 16 位器件相同，却具有 32 位器件的性能，且所有