1. 研究目的与意义（文献综述）
1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）
近年来，随着计算机技术和微电子的迅速崛起，使得电机在人们日常生活中的应用越来越广泛，同时人们对这种运动控制的要求也越来越高，希望对其进行精确的控制，使被驱动的机械运动符合预想的要求。在这种运动控制中，主要的传动机构就是电机。电机在生活中有着大量的应用，尤其是在工业自动化、家庭住宅、医疗、办公室自动化甚至在人们的衣食住行方面都使用了大量的控制电机。
传统的电机控制系统控制普遍速度慢，精度低，实现简单，不能进行一些比较复杂的控制，即使增加额外的控制机构及操作人员的数量，能够改善传统电机控制系统的部分不足，但是这也使得控制成本相应的增加，如果用他们来满足现代工业要求的控制，显然是不可行的。
2. 研究的基本内容与方案
2、研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
本文主要是设计一个基于单片机控制的多通道联动步进电机控制系统，完成上位机人机交互界面的编写，着重对人机交互界面的编写和上位机、下位机的通信进行了研究。此次任务主要分为以下几个方面：
l 完成系统设计方案和合步进电机的选型
l 上位机人及交互界面的编写
l 上位机与下位机的通信及下位机控制器和步进电机驱动器的通信
l 上位机中程序的编写以及下位机控制器程序的编写
l 对整个控制系统进行调试和完善
l 完成设计论文的撰写
此次任务是一个方案性的设计，对步进电机的载荷要求不高，初步决定使用能够承载三到五公斤的小型步进电机和其对应的驱动器。所用的步进电机是Fastech公司所生产的，上位机是用labview进行编写，界面上主要包含能够直接对步进电机进行控制的相关控制键，如启动、停止、转动方向的改变、速度的调整等，下位机所选用的核心控制器为单片机。
整个系统的结构如下图1所示：
图1中上位机是PC端的人机交互界面，可以通过它进行相关参数的设定以达到对步进电机的控制，它使得在改变步进电机的运行状态时能够不用去改变下位机控制器中的程序。它和下位机之间通过串口进行通信。下位机的核心控制器时一个单片机，它接收来自上位机的指令，同时进行相关的转换，向对应的驱动器发出能使步进电机运转所需要的脉冲信号，驱动器对脉冲信号进行放大，进而驱动步进电机运转，以此达到对步进电机的控制。
为了使所设计的控制系统更加稳定，更加接近预期的要求，在设计后期需进行相关的调试，将设备都连通起来并运行，去不断的完善。
3. 研究计划与安排
3、进度安排
第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论知识，分析系统要求，确定方案，完成外文文献翻译和开题报告。
第4－5周：完成步进电机选型，相关控制器的选择，同时选择合适的下位机控制器。
4. 参考文献（12篇以上）
4、阅读的参考文献不少于15篇（其中近五年外文文献不少于3篇）
[1]张欢欢．基于fpga的多轴运动器设计[d]．北京：北京邮电大学，2014．
[2]方旭.基于arm的多通道步进电机控制系统设计[d].四川：西南交通大学，2014.
[3]刘宝志.步进电机的精确控制方法研究[d].山东：山东大学，2010.
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