本系統選用單片機智能操控四相步進電機。經過按鍵能夠調四相步進電機的勵磁方法，以及其滾動的圈數。用LCD顯現步進電機的勵磁方法和滾動的圈數。LED燈能夠顯現步進電機的作業狀況。

步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進電機驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向滾動一個固定的視點。能夠經過操控脈沖個數來操控角位移量，從而到達精確定位的目的；一起能夠經過操控脈沖頻率來操控電機滾動的速度和加速度，從而到達調速的目的。單片機完成的步進電機操控系統具有成本低、運用靈敏的特色，廣泛應用于數控機床、機器人、工業自動操控以及各種可控的有定位需求的機械東西等應用領域。

基本原理

一、步進電機作業原理

步進電機按相數分可分為：單相，雙相和多相三種。以下用三相單拍步進電機為例剖析步進電機的作業原理：

設Ａ相通電(Ｂ、Ｃ兩相不通電)，發生Ａ－Ａ’軸線方向的磁通，并經過轉子構成閉合回路。這時Ａ、Ａ’極就變成電磁鐵的Ｎ、Ｓ極。在磁場的效果下，轉子總是力求轉到磁阻最小的方位，也即是要轉到轉子的齒對齊Ａ，Ａ’極的方位；接著Ｂ相通電(Ａ、Ｃ兩相不通電)，轉子便逆時針方向轉過３０度，齒對齊B，B’極的方位；C相通電，轉子的齒和Ｃ、Ｃ’極對齊。

二、步進電機的驅動方法

1、單4拍勵磁方法

本系統選用四相步進電機。單四拍勵磁方法即所選用的勵磁方法是依照A、B、C、D、A的次序替換進行線圈的勵磁，每拍只要一個繞組通電。

2、雙4拍勵磁方法

即所選用的勵磁方法是依照AB、BC、CD、DA、AB的次序替換進行線圈的勵磁，每拍有兩個繞組通電。

3、8拍勵磁方法

即所選用的勵磁方法是依照A、AB、B、BC、C、CD、D、DA的次序替換進行線圈的勵磁。

三、本系統各部分硬件電路

1、單片機模塊

用51單片機作為主操控模塊，完成對LCD的顯現操控；

對步進電機勵磁方法的挑選以及旋轉圈數的操控。按鈕作為輸入操控信號，LED燈作為作業狀況顯現信號。單片機的18、19腳選用內部時鐘銜接2、LCD顯現模塊

Ｐ0口和LCD的數據口相連，作為輸出地I/O口。排阻RP1作為上拉電阻。

P2.0～P2.3別離和LCD的位挑選端口相連。本系統選用的LCD是7SEG-MPX4-CC-BLUE共陰數碼管。當位挑選端低電平的時分有用，相應的位被挑選顯現。

數碼管的左邊第一位用于顯現勵磁方法；當顯現0時，表明8拍勵磁方法；當顯現1時，表明單4拍勵磁方法；當顯現2時，表明雙4拍勵磁方法。數碼管右邊兩位用于顯現步進電機滾動圈數。

3、步進電機模塊

ULN2003A是高耐壓、大電流、內部由七個硅NPN達林頓管構成的驅動芯片，用來驅動步進電機。它是雙列16腳封裝,NPN晶體管矩陣,最大驅動電壓=50V,電流=500mA,輸入電壓=5V,適用于TTL COMS,由達林頓管構成驅動電路。ULN是集成達林頓管IC,內部還集成了一個消線圈反電動勢的二極管,它的輸出端允許經過電流為200mA，飽滿壓降VCE約1V左右，耐壓BVCEO約為36V。用戶輸出口的外接負載可根據以上參數預算。選用集電極開路輸出，輸出電流大，故可直接驅動繼電器或固體繼電器，也可直接驅動低壓燈泡。一般單片機驅動ULN2003時，上拉2K的電阻較為適宜，一起，COM引腳應該懸空或接電源。B1～B4別離操控步進電機的四個相A、B、C、D。

4、指示燈顯現模塊

P2.5～P2.7別離和黃、綠、紅三盞燈相連，黃燈指示回轉，綠燈指示正轉，紅燈指示中止。

5、按鈕操控模塊

按鈕zz操控步進電機正轉；按鈕fz操控步進電機回轉；按鈕stop操控作業中的步進電機暫停；按鈕tx在暫停狀況用于操控步進電機的勵磁方法；按鈕++在暫停狀況用于添加步進電機滾動的圈數；按鈕--在暫停狀況用于削減步進電機滾動的圈數。

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