基于Proteus 的PC 机对步进电机运动控制仿真

LCD显示程序设计中因为“MODE：”是始终显示的，所以可以在程序初始化的时候就设计好LCD的“MODE：”显示，然后再根据数据指令显示对应的步进电机运动状态，这样能节省MCU的处理时间，提高仿真系统的实时控能力。主程序体中完成最终接受来的上位机指令的处理，进而完成上位机控制步进电机的整个过程。

其中对应控制指令N，各个器件的状态。每一个N值都意味着一条控制指令，不同N值，步进电机、LCD、上位机Text、P1口脉冲[5]会有对应的状态内容。具体如表1所示。

3.2上位机软件设计

上位机软件用VB进行开发。采用Microsoft公司提供的MicrosoftCommunicationsControl串行通信编程的ActiveX控件，封装了完整的所需的API函数，为应用程序提供了通过串行口收发数据的简便方法。只要设置Settings属性包括返回波特率、奇偶校验、数据位、停止位、对应串口等参数。然后设计对应的事件处理，以达到目标通信控制效果。程序主要开发对下位机发送的七条指令及Text电机状态显示，实现上位机控制。

4系统仿真运行效果及仿真分析

对应的单拍正转、双拍正转、单双拍正转种情况下由虚拟示波器（OSCILLOSCOPE）采集的脉冲驱动信号，如图3所示。结合表1的P1口脉冲，剔除正常存在的毛刺与抖动，与实际驱动所需的对应脉冲信号是完全吻合的。

下位机在接收到单拍正转对应图3（a）指令后步进电机的相应运动过程，如图4所示。此处，虚拟步进电机的虚拟步距角为90度，图中A、B、C、D四相红代表高电平，蓝代表低电平。图3与图4仿真过程记录的信息，与实际设计程序控制预期运行结果完全吻合，仿真效果明显可信。




如图5所示，下位机在运行的条件下，上位机Option单拍，单击正转按钮，即上位机向下位机发送指令“1”。其中的virtualTerminal（虚拟终端），是Proteus软件的辅助分析工具，每次串口通信的指令将会被记录下来。步进电机会根据P1的脉冲形式做对应的运动，Proteus中LCD、上位机Text正确显示步进电机运动状态。


5结束语

提出了一种基于Proteus的PC机对步进电机运动控制仿真方法。所构建的仿真系统能很好的实现PC机对步进电机的同步控制与状态显示整体过程，通过程序设计开发与仿真系统无缝连接，实现了程序所预期要求的控制过程，并给出了丰富的实验观察接口，仿真实现了程序硬件调试、系统调试过程。

参考文献

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