步进电机的这种转动方式决定了它具有结构简单，运转稳定，速度可调，精 准定位等等优点，可以被广泛的运用到生产生活的各个方面。而单片机又具有低 耗能，中断能力强，编程简单等等优点。所以由单片机来实现步进电机的控制无 疑是一种节约能源，结构稳定简单，实时准确，低成本，高效能的一种方式。本 设计就是出于这种目的进行的步进电机控制系统设计。

1。2 国内外发展现状

1。3 本设计应达成的目的

本课题基于 MSP430 单片机完成步进电机控制器及上位机软件设计，步进电 机控制器通过 RS-232 串行通信接口与上位机软件进行通信，上位机软件发送控 制指令控制步进电机。

设计的控制器应具有以下功能： 1）步进电机的启、停控制；

2）步进电机的正、反转控制；

3）步进电机的高、低速运转。

2 系统的总体框架

2。1 系统的组成

图 1。1 系统结构图

本设计总体设计框图如上，单片机通过 RS-232 串行通信接口与上位机软件 进行通信，单片机输出的是脉冲信号，信号通过 I/O 口输出到步进电机驱动电路， 经过芯片驱动步进电机运转。

系统分为硬件设计和软件设计两个部分。硬件部分老师提供的 MSP430 开发 板及步进电机的控制电路。本设计主要是完成单片机程序编写及上位机软件设 计，单片机通过 RS-232 串行通信接口与上位机软件进行通信，上位机软件发送 控制指令控制单片机输出脉冲波形以及方向信号变化，再通过步进电机控制器实 现启动、停止、正转、反转、高速运行、低速运行等功能。软件设计主要包括用 单片机程序和上位机程序，主要使用 CCS 软件和 c++ builder 软件。单片机程序 主要是由定时器产生一个脉冲波，使步进电机转动，通过载入 CCS 编译的程序接 收上位机发出的字符，判断字符以后执行相应的步骤，启停、正反、高低速运行。 而上位机软件开发由 c++ builder 编译的 c++语言执行，由 MSCOMM 控件发出字 符通过 RS—232 串行接口与单片机建立通信。文献综述

2。2 系统的特点

本设计所使用的单片机是 MSP430 系列，具体型号是 MSP430F149。因为这个 型号的单片机具有丰富的接口资源，而且它具有强大的定时器功能。这个型号的 单片机有下面的几个特点：

①6 个八位并行接口；本设计所需要的信号输入输出功能，定时器产生脉冲 信号的功能，时钟源等等可以由单片机自身提供，不需要使用到一些外部硬件来完成设计。

②12 位 A/D 转换器 ADC；完成模拟设定功能。

③强大的定时器功能；定时器可以使用自身内部时钟源信号，通过自身捕获

/比较寄存器，选择计数模式和输出模式就可以输出想要的脉冲信号。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

④液晶驱动模块；

⑤内置 2KB RAM、60KB 的 FLASH；

MSP430F149 所提供的丰富资源，外围硬件扩展只需做很少的工作，不仅设 计变得非常简单，而且该控制器体积小、可靠性高。