(串行通信)步进电机控制
欧姆龙step和snxt指令 -回复
欧姆龙step和snxt指令-回复欧姆龙(Omron)是一家领先的自动化控制解决方案提供商，致力于为全球范围内的制造业提供高效、可靠和创新的产品。
在欧姆龙产品线中，欧姆龙STEP和SNXT指令是两个重要的编程工具，它们为自动化控制系统的开发提供了强大的支持。
在本文中，我们将深入探讨欧姆龙STEP和SNXT 指令的功能和用法，并逐步解释如何使用它们。
一、欧姆龙STEP指令1. 功能和用途欧姆龙STEP指令用于控制步进电机的运动。
步进电机是一种特殊的电机，它可以按照预定步长或角度进行旋转。
STEP指令可以设置步进电机的步数、方向和速度，从而精确控制步进电机的转动。
2. 语法STEP指令的语法如下：STEP Dn+, Sn+, Tn+Dn+：指定步进电机驱动器的编号；Sn+：指定步进电机的步数；Tn+：指定步进电机的转速。
3. 示例以一个简单的步进电机控制为例，假设我们有一个步进电机，驱动器的编号为D1，需要让步进电机顺时针旋转2000步，并以每分钟1000转的速度旋转。
可以使用以下代码控制：STEP D1+, 2000, 1000二、欧姆龙SNXT指令1. 功能和用途欧姆龙SNXT指令用于与串行通信设备进行通信。
通过SNXT指令，用户可以发送和接收数据，实现与外部设备的数据传输和交互。
这在自动化控制系统中非常有用，可以实现与其他设备的联动控制。
2. 语法SNXT指令的语法如下：SNXT "Function Code", Dn+, Sn+, Address, Length"Function Code"：指定SNXT指令的功能码；Dn+：指定串行通信设备的编号；Sn+：指定发送或接收的数据区域编号；Address：指定读取或写入数据的起始地址；Length：指定要读取或写入的数据长度。
3. 示例以与PLC进行数据交互为例，假设我们要从PLC的地址D100读取10个数据，并将其存储到数据区域S1。
机电一体化复习题（附答案）
机电⼀体化复习题（附答案）机电⼀体化复习题⼀、名词解释1机电⼀体化2伺服控制3闭环控制系统4逆变器5SPWM6单⽚机7I/O接⼝8I/O通道9串⾏通信10直接存储器存取（DMA）⼆、判断题：1在计算机接⼝技术中I/O通道就是I/O接⼝。
（×）2滚珠丝杆不能⾃锁。
（√）3⽆论采⽤何种控制⽅案，系统的控制精度总是⾼于检测装置的精度。
（×）4异步通信是以字符为传输信息单位。
（√）5同步通信常⽤于并⾏通信。
（×）6⽆条件I/O⽅式常⽤于中断控制中。
（×）7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、⽛型半⾓误差（√）（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（√）（3）螺杆轴线⽅向与移动件的运动⽅向不平⾏⽽形成的误差是影响传动精度的因素（√）（4）温度误差是影响传动精度的因素（√）三、单项选择题1.步进电动机，⼜称电脉冲马达，是通过（B）决定转⾓位移的⼀种伺服电动机。
A脉冲的宽度B脉冲的数量C脉冲的相位D脉冲的占空⽐2.对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（B）。
A.1B.0C.-1D.-13.PWM指的是（C）。
A.机器⼈B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器4.PD称为（B）控制算法。
A.⽐例B.⽐例微分C.⽐例积分D.⽐例积分微分5.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采⽤（A）⽅法实现。
A.插补B.切割C.画线D.⾃动四、填空题1.在计算机和外部交换信息中，按数据传输⽅式可分为：串⾏通信和并⾏通信。
2.微机控制系统中的输⼊与输出通道⼀般包括模拟量输⼊通道模拟量输出通道、数字量输⼊通道数字量输出通道四种通道。
3.在伺服系统中，在满⾜系统⼯作要求的情况下，⾸先应保证系统的稳定性和精度并尽量⾼伺服系统的响应速度。
4.⼀般来说，伺服系统的执⾏元件主要分为电磁式液压式⽓压式和其它等四⼤类型。
5.在SPWM变频调速系统中，通常载波是等腰三⾓波，⽽调制波是正弦波6.异步交流电动机变频调速：a)基频（额定频率）以下的恒磁通变频调速，属于恒转矩调速⽅式。
采用S7-200系列PLC进行步进电机的控制
采用S7-200系列PLC进行步进电机的控制作者：杨洋来源：《科技创新导报》 2012年第8期杨洋(沈阳铁路局科学技术研究所辽宁沈阳 110013)摘要:S7-200系列PLC是一种可编程控制器,用于工业环境下的控制。
本文采用S7-200系列PLC产生高速脉冲,通过步进电机驱动器实现对步进电机的控制,能够实现步进电机的正转和反转,同时可以对步进电机的转速进行控制。
该方法操作简单,参数修改方便,并有很好的可靠性和推广价值。
关键词:PLC 步进电机驱动器控制中图分类号:TM57 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)03(b)-0055-02可编程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC)目前已经广泛应用于各种机械设备和生产过程的自动控制系统中。
PLC以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术,编程方法简单易学,功能强大,性价比比较高。
同时,PLC是为适应工业环境下的应用而设计的控制装置,采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,可靠性高,抗干扰能力强大。
PLC采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。
S7-200是西门子公司生产的小型PLC,可以单机运行,用于替代继电器控制系统,也可以进行联网,用于复杂的自动化控制系统。
同时S7-200具有极高的性价比,应用非常的广泛。
步进电机将脉冲信号转换为相应的位移,如果给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度,或前进一步。
步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比,其转速与单位时间内输入的脉冲数成正比,其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。
对步进电机的控制主要包括三个方面:即步进电机的转速控制、方向控制和步数控制。
通过控制输出脉冲的数量、频率及电机绕组通电的相序,就可以实现对步进电机的控制。
步进电机控制器说明书
步进电机控制器说明书本文档旨在提供步进电机控制器的详细说明，包括其功能、使用方法和技术参数等内容。
以下是各章节的具体细化：1. 引言1.1 背景介绍1.2 目的与范围2. 控制器概述2.1 功能特点- 步进电机驱动能力强大，适用于多种应用场景。
- 支持多种通信接口（如RS485、CAN）以及常见编程语言（如C++、Python）。
- 提供丰富而灵活的运动控制模式。
3. 硬件配置要求3.１最低硬件需求CPU：Intel Core i5或更高版本；内存：8GB RAM 或以上；存储空间：100GB 可用磁盘空间；３.２推荐硬件配置CPU: Intel Core i7-9700K;内存:16 GB DDR4;显卡:NVIDIA GeForce RTX2060 Super;4.安装指南４－１安装前准备工作a) 操作系统选择：Windows操作系统推荐Windows10, Linux操作系統建议Ubuntu18+.b) 软件:访问官方网站最新版本的步进电机控制器软件。
４－２安装过程a) 运行安装程序，按照提示完成安装；b) 配置相关参数以适应实际需求。
5. 使用方法5.1 控制器连接与通信设置- 描述如何将控制器与计算机或其他设备进行连接，并配置相应的通信接口和参数。
5.2 步进电机驱动设置- 解释如何使用控制器来驱动步进电机，并提供示例代码和操作指南。
5.3 运动控制模式选择及调整-介绍不同运动模式（位置、速度等）的特点和用法，并说明如何根据需要进行调整。
6.技术规格６－１输入/输出端口提供输入/输出引脚定义表；描述各个引脚功能及其对应编号。
６—２总线协议支持列出所支持总线协议名称；指明每种总线协议在本系统中具体作用。
7.故障排除７＿１常见问题解答常见问题并给予解决方案;8.附件：请参考附件文件。
法律名词及注释：1. 步进电机：一种将脉冲信号转换为角位移的执行器，通常由定子和转子组成。
2. 控制器：用于控制步进电机运动的设备或系统。
步进电机的细分
步进电机的细分步进电机是一种将离散的电脉冲信号转化成相应的角位移或线位移的电磁机械装置,它具有转矩大、惯性小、响应频率高等优点，已经在当今工业上得到广泛的应用，但其步矩角较大，一般为1.5o~3o，往往满足不了某些高精密定位、精密加工等方面的要求。
实现细分驱动是减小步距角、提高步进分辨率、增加电机运行平稳性的一种行之有效的方法。
本文在选择了合理的电流波形的基础上，提出了基于Intel 80C196MC 单片机控制的步进电机恒转矩细分驱动方案，其运行功耗小，可靠性高，通用性好，具有很强的实用性。
细分电流波形的选择及量化步进电机的细分控制，从本质上讲是通过对步进电机的励磁绕组中电流的控制，使步进电机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场，从而实现步进电机步距角的细分。
一般情况下，合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小，相邻两合成磁场矢量之间的夹角大小决定了步距角的大小。
因此，要想实现对步进电机的恒转矩均匀细分控制，必须合理控制电机绕组中的电流，使步进电机内部合成磁场的幅值恒定，而且每个进给脉冲所引起的合成磁场的角度变化也要均匀。
我们知道在空间彼此相差2p/m的m相绕组，分别通以相位上相差2p/m而幅值相同的正弦电流，合成的电流矢量便在空间作旋转运动，且幅值保持不变。
这—点对于反应式步进电机来说比较困难，因为反应式步进电机的旋转磁场只与绕组电流的绝对值有关，而与电流的正反流向无关。
以比较经济合理的方式对三相反应式步进电机实现步距角的任意细分，绕组电流波形宜采用如图1所示的形式。
图中，a为电机转子偏离参考点的角度。
ib滞后于ia，ic超前于ia。
此时，合成电流矢量在所有区间b＝Ime-ja，从而保证合成磁场幅值恒定，实现电机的恒转矩运行。
且步进电机在这种情况下也最为平稳。
将绕组电流根据细分倍数均匀量化后，所得细分步距角也是均匀的。
为了进一步得到更加均匀的细分步距角，可通过实验测取一组在通入量化电流波形时的步进电机细分步距的数据，然后对其误差进行差值补偿，求得实际的补偿电流曲线。
步进电机的细分
步进电机的细分步进电机是一种将离散的电脉冲信号转化成相应的角位移或线位移的电磁机械装置,它具有转矩大、惯性小、响应频率高等优点，已经在当今工业上得到广泛的应用，但其步矩角较大，一般为1.5o~3o，往往满足不了某些高精密定位、精密加工等方面的要求。
实现细分驱动是减小步距角、提高步进分辨率、增加电机运行平稳性的一种行之有效的方法。
本文在选择了合理的电流波形的基础上，提出了基于Intel 80C196MC 单片机控制的步进电机恒转矩细分驱动方案，其运行功耗小，可靠性高，通用性好，具有很强的实用性。
细分电流波形的选择及量化步进电机的细分控制，从本质上讲是通过对步进电机的励磁绕组中电流的控制，使步进电机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场，从而实现步进电机步距角的细分。
一般情况下，合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小，相邻两合成磁场矢量之间的夹角大小决定了步距角的大小。
因此，要想实现对步进电机的恒转矩均匀细分控制，必须合理控制电机绕组中的电流，使步进电机内部合成磁场的幅值恒定，而且每个进给脉冲所引起的合成磁场的角度变化也要均匀。
我们知道在空间彼此相差2p/m的m相绕组，分别通以相位上相差2p/m而幅值相同的正弦电流，合成的电流矢量便在空间作旋转运动，且幅值保持不变。
这—点对于反应式步进电机来说比较困难，因为反应式步进电机的旋转磁场只与绕组电流的绝对值有关，而与电流的正反流向无关。
以比较经济合理的方式对三相反应式步进电机实现步距角的任意细分，绕组电流波形宜采用如图1所示的形式。
图中，a为电机转子偏离参考点的角度。
ib滞后于ia，ic超前于ia。
此时，合成电流矢量在所有区间b＝Ime-ja，从而保证合成磁场幅值恒定，实现电机的恒转矩运行。
且步进电机在这种情况下也最为平稳。
将绕组电流根据细分倍数均匀量化后，所得细分步距角也是均匀的。
为了进一步得到更加均匀的细分步距角，可通过实验测取一组在通入量化电流波形时的步进电机细分步距的数据，然后对其误差进行差值补偿，求得实际的补偿电流曲线。
基于MCU控制的步进电机驱动器设计
1．1 步进电机的概述....................................................................................................1 1．2 步进电机的驱动技术及发展................................................................................2 1.2.1 步进电机驱动技术.......................................................................................2 1.2.2 步进电机的驱动软件技术...........................................................................3 1.3 步进电机的细分驱动技术......................................................................................3 第二章 基于单片机的二相步进电机细分驱动系统........................................................5 2.1.1 混合式式步进电机的特点...........................................................................5 2.1.2 混合式步进电机的基本工作原理...............................................................6 2.2 C8051F020 单片机..................................................................................................7 2.2.1 C8051F020 功能特点...................................................................................7 2.2.2 单片机最小系统介绍..................................................................................8 2.3 L297/L298 功能介绍............................................................................................12 2.4 步进电机的细分及其电流最佳设计.................................................................13 2.4.1 细分原理..................................................................................................13 2.4.2 步进电机电流的非线性设计....................................................................15 第三章 硬件设计................................................................................................................16 3.1 硬件电路的具体应用............................................................................................16 3.1.1 C8051F020 功能模块.................................................................................16 3.1.2 L297/L298 电路设计.................................................................................17 3.2 控制电路................................................................................................................19 3.2.1 键盘输入....................................................................................................19 3.2.2 串行通信接口............................................................................................20 第四章 步进电机驱动电路软件设计................................................................................21 4.1 驱动器个程序模块开发.......................................................................................21 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 主程序设计................................................................................................21 定时器中断服务程序................................................................................22 按键输入及控制程序................................................................................23 串口通信程序............................................................................................24 2.1 步进电机的结构特点与工作原理..........................................................................5
PLC如何控制步进电机
PLC如何控制步进电机PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，通过输入/输出模块对各种机电设备进行控制。
在PLC系统中，步进电机是常见的执行元件之一，它具有准确的位置控制和高的加减速性能。
本文将介绍PLC如何控制步进电机，包括步进电机的驱动方式、PLC的控制原理及步进电机控制的程序设计。
一、步进电机的驱动方式1.串行通信驱动方式：步进电机通过串行通信驱动方式与PLC进行通信和控制。
首先，将PLC与串行通信模块相连，通过串行通信模块与步进电机控制器进行通信。
PLC通过串行通信模块发送指令，步进电机控制器接收指令后控制步进电机运动。
2.并行通信驱动方式：步进电机通过并行通信驱动方式与PLC进行通信和控制。
与串行通信驱动方式类似，首先将PLC与并行通信模块相连，通过并行通信模块与步进电机控制器进行通信。
PLC通过并行通信模块发送指令，步进电机控制器接收指令后控制步进电机运动。
3.脉冲驱动方式：步进电机通过脉冲驱动方式与PLC进行通信和控制。
在脉冲驱动方式中，需要PLC输出脉冲信号控制步进电机。
通常情况下，PLC将脉冲信号传递给步进电机驱动器，在驱动器中产生相应的控制信号，实现对步进电机的控制。
二、PLC的控制原理PLC作为控制器，一般采用扫描运行方式。
其运行原理如下：1.输入信号读取：PLC将外部输入信号输入到输入模块中，采集输入信号，并将其从输入模块传递给中央处理器（CPU）进行处理。
2. 程序执行：CPU根据事先编写好的程序进行处理，包括数据处理、逻辑运算和控制计算等。
PLC程序一般采用ladder diagram（梯形图）进行编写。
3.输出信号控制：根据程序的执行结果，CPU将处理好的数据通过输出模块发送给外部设备，用于控制和操作外部设备。
三、步进电机控制的程序设计步进电机的控制程序主要包括参数设定、模式选择、起停控制、运动控制等部分。
下面以一个简单的例子来说明步进电机控制的程序设计过程：1.参数设定：首先需要设定步进电机的一些参数，如电机型号、步距角度、运动速度等。
伺服电机和步进电机控制原理
伺服电机和步进电机控制原理一、伺服电机控制原理伺服电机是一种可以实现精确控制的电机，广泛应用于工业自动化领域。
它的控制原理主要包括位置控制、速度控制和扭矩控制。
1. 位置控制伺服电机的位置控制是通过对电机转子位置的反馈来实现的。
通过编码器等传感器获取转子的位置信息，然后与期望位置进行比较，计算误差，并通过控制器输出控制信号调节电机的转动速度，使转子逐渐接近期望位置。
2. 速度控制速度控制是通过控制电机的输出速度来实现。
同样通过传感器获取电机转子的速度信息，将其与期望速度进行比较，计算误差，然后通过控制器输出控制信号，调节电机的供电电压和频率，以控制电机的旋转速度。
3. 扭矩控制伺服电机的扭矩控制是通过控制电机的电流来实现的。
通过测量电机的电流信息，与期望扭矩进行比较，计算误差，然后通过控制器输出控制信号，调节电机的供电电压和频率，以实现扭矩的精确控制。
二、步进电机控制原理步进电机是一种将输入脉冲信号转换为离散步进角运动的电机，适用于需要精确位置控制的场合，如打印机、数控设备等。
其控制原理主要包括开环控制和闭环控制。
1. 开环控制步进电机的开环控制是通过控制输入的脉冲信号来实现。
每个脉冲信号使步进电机转动一个固定的步角，通过控制脉冲的频率和顺序可以控制步进电机的旋转方向和速度，但无法实现精确定位。
2. 闭环控制闭环控制是在步进电机系统中加入反馈装置，如编码器，实现位置反馈，从而提高步进电机的定位精度和运动平滑性。
通过对编码器反馈的位置信息与期望位置进行比较，计算误差并控制输入脉冲信号，实现精确的位置控制。
结论伺服电机和步进电机都是常见的精密控制电机，控制原理各有特点。
伺服电机通过位置、速度和扭矩的控制实现精确控制，适用于对运动精度要求较高的场合，而步进电机则通过脉冲信号控制实现步进运动，适用于需要精确位置控制的场合。
选择合适的电机类型和控制方式可以有效提高设备的精准度和性能。
机电一体化复习题(附答案)[2]
机电一体化复习题一、名词解释1机电一体化 2伺服控制 3闭环控制系统 4逆变器 5 SPWM 6单片机 7 I/O接口8 I/O通道 9 串行通信 10直接存储器存取（DMA）二、判断题：1 在计算机接口技术中I/O通道就是I/O接口。
（×）2 滚珠丝杆不能自锁。
（√）3 无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。
（×）4 异步通信是以字符为传输信息单位。
（√）5 同步通信常用于并行通信。
（×）6 无条件I/O方式常用于中断控制中。
（×）7从影响螺旋传动的因素看，判断下述观点的正确或错误（1）影响传动精度的主要是螺距误差、中径误差、牙型半角误差（√）（2）螺杆轴向窜动误差是影响传动精度的因素（√）（3）螺杆轴线方向与移动件的运动方向不平行而形成的误差是影响传动精度的因素（√）（4）温度误差是影响传动精度的因素（√）三、单项选择题1. 步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（ B ）决定转角位移的一种伺服电动机。
A 脉冲的宽度B 脉冲的数量C 脉冲的相位D 脉冲的占空比2. 对于交流感应电动机，其转差率s的范围为（B）。
A.1<s<2B.0<s 1C.-1<s<1D.-1<s<03.PWM指的是（C）。
A.机器人B.计算机集成系统C.脉宽调制D.可编程控制器4. PD称为（ B ）控制算法。
A.比例B.比例微分C.比例积分D.比例积分微分5.在数控系统中，复杂连续轨迹通常采用（ A ）方法实现。
A.插补B.切割C.画线D.自动四、填空题1. 在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为：串行通信和并行通信。
2. 微机控制系统中的输入与输出通道一般包括模拟量输入通道模拟量输出通道、数字量输入通道数字量输出通道四种通道。
3. 在伺服系统中，在满足系统工作要求的情况下，首先应保证系统的稳定性和精度并尽量高伺服系统的响应速度。
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串行口在步进电机数字控制中的应用
姚智辉
广东省城市建设技师学院广州 510650
[摘要]本文介绍了通过串行口控制步进电机的总体方案设计，它包括硬件电路和软件模块两部分，通过软硬件的相互协调，计算机输出的信号通过电路转化成脉冲，输入到步进电机控制器，控制器内部自动对脉冲进行分频、放大等处理，驱动步进电机正常工作,从而实现数控雕刻机平面走刀加工。
该系统采用了比较直观的控制界面，提供了方便的人机对话窗口，通过调试和检验，工作性能良好，可以满足使用要求。
[关键词]数控机床串行口步进电机数字控制
近年来，随着科学技术的进步，尤其计算机技术的飞速发展以及微型计算机与微处理器的广泛应用，对数控机床的控制，也逐步发展到由计算机直接进行控制。
在这种情况下，完全由计算机或微处理器对各种仪器进行实时的数据采集、控制以及结果分析。
对于采用步进电机作为伺服部件的数控设备而言，也就是主要解决计算机直接控制步进电机的问题。
其通常做法是采用步进控制卡，但是这种方法不仅成本较高，而且不便于操作，在计算机扩展槽上安装控制卡，必需打开机箱才能操作，而且在小型平板电脑和嵌入式电脑中根本没有安装控制卡的空间和扩展槽。
利用计算机的串行口或并行口进行二次开发，用于控制步进电机，代替控制卡的作用，具有成本低、操作简单、兼容性好等优点。
本文主要就串行口通信二次开发技术进行探讨，并开发适配标准串行口的步进电机接口控制电路和相应软件模块；
计算机的RS-232串行标准接口几乎是所有计算机及其兼容机上必备的端口，并可以实现外部硬件的即插即用，同时还能保留与原串行接口的兼容性。
开发串行口数据采集硬件成本低，体积小，携带方便，技术含量适中，容易被一般的工程技术人员所接受，有条件的还可以根据自身的具体要求进行改造甚至开发。
若利用并行口来进行数据采集的话，虽然传输速度比较快，但是稳定性不够，信号容易受干扰，兼容性也不足，并且在传输距离上受到很大的限制。
经过综合考虑，我们选择对串行口进行二次开发，达到控制数控雕刻机平面加工的目的。
一、控制系统总体方案及工作原理
确定控制系统总体方案，是进行系统设计关键的一步。
方案的好坏，直接影响整个控制系统的性能及实施，其设计主要根据被控对象的任务及工艺要求来确定。
要实现通过计算机串行口控制步进电机工作，应包括D/A转换器、分频器、数据缓冲与接口电路、放大器等。
研究制订的方案实现了二级控制，数据的传输由微处理器直接控制，保证了数据传输的高效性，而数据的分析则由功能强大的计算机来控制。
优点是数据的采样和传输速率比较高，可根据具体需求对微处理器的控制方式进行二次开发，而且系统的传输性能稳定，不易受外界的影响。
在该方案的基础上划分相应的功能模块，系统可以由以下几部分组成：控制面板、计算机串行口、硬件接口电路、软件通信协议、电机控制器、步进电机几部分组成，图1为系统流程图，其工作原理是：当系统正常工作时，在控制面板中发出指令，计算机接收指令后从串行口输出数据，输出的数字信号通过MAX 电平转换器，将TTL电平转换成硬件电路正常工作时所需要的电压，经过电平转换后，处理后的数据信号从单片机的输入端RXD进入AT89C2051，在单片机内部
程序的控制下，进行数据信号的转换和发送，在单片机内部D/A转换器的作用下，将数据信号转换成脉冲信号，同时内部程序控制脉冲何时输送和从哪个端口输送出去。
输出脉冲进入步进电机控制器，控制器自动对脉冲信号进行分频、放大等处理，进而控制五相步进电机工作，使数控雕刻机作平面走刀加工。
图1 系统流程图
二、硬件模块设计
尽管微型机集成度高，内部有I/0控制线、ROM、RAM和定时器，但是在组成微型机控制系统时，扩展若干接口仍是必不可少的任务。
扩展接口有两种方案，一种是购置现成的接口板，如A/D转换接口板、D/A转换接口板、开关量I/O接口板、实时时钟板等，扩展的接口板数及品种视系统而论。
我们采用的则是第二种方案，根据系统的实际需要选用合适的芯片进行设计，本项目采用了MCS-51系列单片机及电平转换器MAX232等元器件，设置了相应的硬件扩展接口线路。
在硬件设计中，由于是利用计算机的串行端口进行数据的传输，所以需要进行三个方面的转换：数制转换、数据传输模式转换和数据电平转换。
为了实现这些功能，根据数制的转换原理和数据传输模式的传输特性，本系统的硬件模块基本组成如图2所示。
图2 硬件接口模块图
该硬件系统是一个独立的单片机核心系统，由时钟电路、地址锁存器电路、地址译码器、存储器扩展、模拟量输入通道的扩展、模拟量输出通道的扩展、开关量的I/O接口设计、键盘输入和显示电路等组成，图3是硬件接口线路图。
图3 硬件接口线路图
三、软件模块设计
这里要组成微机为上位机，单片机为下位机的二级系统,两者通过RS-232或RS-485串行接口进行通信，这样既满足实时控制要求,又使得控制操作简单易行。
众所周知，单片机面大量广，在工业控制中直接位于第一线，是工厂自动化的关键部件之一。
但在软件开发中 ,如何实现微机与单片机之间的串行通信是一个较大的障碍 ,而且是设计的关键之一。
因为在Windows程序中,不允许用户直接掌握串行口的中断管理，如果使用众多Win32API函数来读写访问和控制串行口等通讯资源,将使程序过于复杂,开发难度大大增加。
在 Windows2000/XP下,用 VC++6.0开发上位机的 Windows监控软件，具有控制界面美观大方、使用简单方便等优点。
本项目利用 VC ++6.0的提供的MSComm通信控件编写较简单的VC程序,完成了微机与单片机AT89C2051之间的 RS-232串行口通信 ,达到了工业运用中开发Windows工控软件的实际要求。
而对于下位机，控制步进电机的程序则用C51语言编程，而后将程序固化到AT89C2051中去。
四、系统调试与检验
我们对开发出的硬件电路和软件模块进行了调试与检验，遇到了一些状况，但是经过细心分析，进行有针对性的修改之后，一一得到解决，软硬件模块都能按照设计要求正常进行工作。
期间主要测试了数控雕刻机正常加工步进电机不发生丢步的最大脉冲输出频率，并在电路板通电前进行了相关检查，对硬件系统及软件系统的兼容性进行调试等。
整个系统由于采用了比较直观的控制界面，将显示屏作为系统的输入装置，提供了一个方便的人机对话窗口,通过调试和检验，工作性能良好，完全可以满足使用要求。
参考文献
[1]黄真棠，许纪，机械控制工程. 广州：华南理工大学教材出版社
[2]郑叔芳，吴晓琳，机械工程测量学. 北京：科学出版社
[3]李朝青，单片机原理及接口技术. 北京：北京航天航空大学出版社
[4]朱定华，戴汝平，单片微机原理与应用. 北京：清华大学出版社
[5]胡均安，曾光奇，工程测试基础. 武汉：华中理工大学出版社
[6]黄长艺，机械工程测量与试验技术. 北京：机械工业出版社
串行口在步进电机数字控制中的应用
作者：姚智辉
作者单位：广东省城市建设技师学院
刊名：
城市建设理论研究（电子版）
英文刊名：ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu
年，卷(期)：2011(22)
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