用串行口控制步进电机两维运动系统

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1、用串行口控制步进电机两维运动系统2009-5-1310:00:00　王继业　供稿摘 要：本文介绍了一种通过微机的串行口控制两维坐标定位系统的新方法。该方法不需要MCU，可以方便的通过改变串口的波特率来改变步进电机的运行速度，可以通过RS232串口中控制Modem状态的输入、输出信号来控制运动的方向和读入不同的位置信息。该方法使用逻辑电路实现控制功能，比用MCU的方法不仅简单，省却了编程的麻烦，而且提高了可靠性。关键词：串行口;步进电机;运动控制Abstract: a new method about the two-dimension coordinate c

2、ontral system by the serial port of the personal-computer is introduced. this method is convenient for changing the motion speed of the step motor through chaning the baud rate of the serial port, and contraling the motion direction and getting the position information of the motor 

3、by contraling the input or output signal of the Modem state in the RS232 serial port. This new method using logic circult to realising the contraling function is more simple, so there is no need of programming, and can improve the reliability.Keywords: serial port、step moter、motion 

4、control1. 引言　　步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（称为“步距角”），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差（精度为100%）的特点，广泛应用于各种开环控制。步进电机在数控机床、医疗器械、仪器仪表等自动或半自动设备中得到了广泛应用。用计算机控制步进电机的通常作法是采用步进控

5、制卡， 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。进年来出现了将计算机串行口二次开发，用于控制步进电机的技术，代替控制卡的作用，具有成本低、操作简单、兼容性好等优点。本文介绍了一种通过微机的串行口控制两维坐标定位系统的新方法。　　串行口是微机系统的标准配置，在仪器仪表控制系统中得到广泛的应用。计算机串行接口采用RS232标准[1]：规定逻辑1的电平为-3～-15V，逻辑0的电平为+3～+15V，常用的信号有8个（接口为DB9M和DB25M插座时，引脚

6、号如表1所示），其中RXD、TXD为收、发数据，可与RS232串行口设备直接进行通讯，RTS、DTR、CD、DSR、CTS、BELL为控制与检测MODEM的信号，在通讯过程中起联络与控制作用。数据格式有5、6、7、8位几种，1位起始位（逻辑0），1、1.5、或2位停止位 （逻辑1），可以选择奇校验、偶校验和无校验，常用波特率为2400、4800、7200、9600bps等。　　表1 标准9针和25针串口的管脚定义　　用串行口控制步进电机驱动的运动系统的一般方法是通过单片机或其它嵌入式控制系统，由计算机向单片机系统发送控制信息，单片机系统再直接控制运动系统，从而

7、计算机可以间接的控制系统的行为。这种方法有一些缺点。比如控制缺少灵活性，往往只能按照事先定好的模式运动，不能通过控制软件任意改变。单片机要同时接受计算机命令和发送状态给计算机，又要控制运动系统，多任务并行，给程序编制带来一定麻烦。单片机程序容易跑飞，给系统可靠性带来很大威胁，甚至有时需要人工复位操作。为了克服这些缺点，在实际应用中，我们设计了一个串行口直接控制运动系统的方法。该方法不需要MCU，可以方便的通过改变串口的波特率来改变步进电机的运行速度，可以通过RS232串口中控制Modem状态的输入、输出信号来控制运动的方向和读入不同的位置信息。由于是直接控制，

8、没有中间的处理器系统，克服了上面的缺点