着电机的转速，脉冲的个数控制着电机的转角；方向信号的高、低电平控
制着电机的正、反转向。用单片机控制步进电机时，可以用一个输出口来

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发脉冲：高电平 >

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延时一定时间 >

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低电平 >

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延时一定时间 >高电

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平 >……，延时的长短控制脉冲的频率，电平的转换次数可以折算成脉
冲的个数；用另一个输出口作为方向信号。注意：有的驱动器要求方向信
号一般要在脉冲信号几十到几百微秒之前有效！否则可能会影响控制精度。
我们用单片机芯片的输出口来直接接步进电机驱动器的脉冲和方向信号，
以控制步进电机的运转，发现电机运转不正常，是因为步进电机驱动器的
脉冲和方向信号一般采用了光电隔离器件，光隔的导通需要 10 毫安左右
的电流，而单片机芯片输出口的驱动能力一般都达不到，所以应该在单片
机芯片的输出口增加一个驱动芯片（比如 74LS04），然后再接驱动器的
控制信号端。
      本设计采用采用 AT89C51 系列单片机对步进电机进行控制，对单片
机控制步进电机系统的控制方式和软件设计进行了研究，分别从位置控制、
速度控制和减速控制三方面进行了详细的分析。
      在步进电机系统中，相应的控制信号由单片机来产生，根据需要通过
键盘输入电机的转动方向，转动速率及转动步数，在工作时用数码管来动
态显示剩下的步数。所以，软件部分由 4 大模块组成：系统监控、键盘扫

    

描及处理、显示程序、控制信号产生程序。
     本系统采用单片机控制的步进电机系统，其转动方向、转动速率及转
矩数可以通过键盘输入，运用程序对这些数据进行处理，由单片机发出相
应的控制信号，增加了控制的灵活性。运用中段方式，使系统在运行时可
随时改变步进电机的运行方式，做到实习控制。经实验验证，达到了预期
的设计目的，并投入了使用。本系统具有通用性，对于不同步进电机，可
以通过修改相应的电路及相关程序即可实现。
     实践证明，基于单片机控制的步进电机比传统的步进控制器具有更好
的性能，更加简单、方便、可靠。本设计的主要研究对象就是开环伺服系

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统中最常用的执行器件

步进电机.