很多仪器仪表都有液晶显示模块来显示仪器的状态及测量结果，因此关于液晶显示模块的菜单设计以及单片机与液晶显示模块的接口及驱动设计的研究也很多。陈伟锋、高宝建、汪俊等人详细阐述了一种对屏幕网格化进行菜单设计的新方案[7]，该方案对硬件要求不高，软件设计较简单，在多菜单设计方面很有优势。赵青格、陈自力二人研究了液晶显示模块SPRT12864M 与单片机80C552的接口及编程方法，同时给出了初始化,写指令,读数据,汉字显示,图形显示等通用子程序，这些通用子程序移植性较强[8]。

1.1.3步进电机及其驱动

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行器件，它没有积累误差，被广泛应用于各种开环控制[9].每当步进电机接收到一个驱动信号后，它就按预设方向转动一个固定角度 (“步距角”)。由于电机是以步距角一步步旋转的，因此可以控制脉冲信号的数量及脉冲频率，来控制电机的角位移量及运转速度。

目前，国内外主要采用驱动电路及专用芯片驱动步进电机。源.自/优尔·论\文'网·www.youerw.com/

步进电机驱动电路由脉冲分配器(环形分配器)和功率放大器组成，有单电压驱动电路、高低压切换驱动电路、恒流斩波驱动电路、细分驱动几种典型驱动形式[10-13]。目前，细分驱动电路应用较为广泛，它解决了一般的驱动方式容易产生的低频振荡现象[14-15]，通过精确控制电机的绕组电流，可以减小步距角，使电机平稳运行。在居滋培、濮钰麒等人设计的二维扫描平台步进电机小位移精密控制电路中，采用了四细分驱动电路，步进电机的运行平稳性得到提高, 仪器的振动和噪声也减小了[16]。

步进电机的驱动芯片有三类，一是软硬件结合来实现控制电机的加减速、走步、正反转，如PPMC101B芯片；二是实现细分技术，如TA774H芯片；三是由几个专用芯片和一个功率模块组合而成的驱动器，如L298N芯片。

1.2本文主要工作

本文做的工作主要包括：

（1） 理论研究：查阅国内外有关步进电机驱动控制、单片机应用开发的相关理论资料，结合任务书要求，完成理论方案的研究设计。

（2） 电路设计：结合光学、数电、模电、单片机等知识，设计完成步进测试平台的硬件电路

（3） 软件设计：根据系统各模块的功能，使用C语言编写各模块程序

（4） 调试验证：使用Protues仿真软件，对设计的电路系统进行调试，并在硬件电路上进行测试

2 基于单片机的步进光学测试平台的总体设计

2.1系统设计要求

(1)实现对二维平面光场内某指定点的测量

(2)实现对二维平面光场内某矩形区域内部多点的测量

2.2系统设计要点

依据步进光学测试平台的工作原理和应用要求，系统的设计分为硬件和软件两大部分。

硬件设计部分包括设计系统的光学部分和电学部分，要求绘制不同功能模块的原理图、选择元器件、设计元器件的输入输出接口、绘制线路图，然后搭建硬件平台，测试是否满足设计功能

软件设计部分采用模块化设计，先划分出系统的不同功能模块，然后分析每个模块实现功能的流程，再编写相应模块的子程序，根据不同模块之间的关系，调用子程序，经过仿真调试，测试是否满足设计功能。文献综述

2.3系统整体框架

单片机体积小、成本低、功耗低，控制功能强，而且具有一定的数据处理能力，因此被广泛地应用于仪器仪表中。本系统使用单片机能够满足设计要求，因此选则单片机作为主控制器元件。