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摘 要

随着实业兴国时代的到来，运动控制系统的应用已经涉及到整个机械行业的各个角落。随之而来的精确定位控制技术也得到了快速发展。本次课题主要是基于STM32F103VET6单片机对步进电机的运动进行控制，从而达到精确定位效果。并用意法半导体集团生产的STM32系列单片机作为主控芯片进行软件设计，以验证课题实现的情况。

当今社会，无线控制的精确定位应用十分广泛，不仅仅在工业，制造业等方面有应用，在其他方面应用也十分广泛。例如有关于安防安全，无线传输，无线报警，无线警报等方面，这些精确定位的核心是通过一些芯片进行控制，而本次毕业设计就是通过编写程序从而实现对硬件进行控制。

本应用基于 Keil MDK平台，主要实现的功能：RF2401A无线控制，步进电机的匀速、加减速正反转，1602lcd显示，4*3键盘键入，磁栅尺读数等。主要过程是通过键盘输入我们需要步进电机移动的距离，主单片机把该距离通过键盘输入并且在lcd显示屏上进行显示，然后把输入的数通过无线传输设备传送给从单片机，从单片机根据传来的数据转换成需要运动的步数，进而控制步进电机走相应的步数。通过磁栅尺滑块的读数来判断运动的距离，把值返回给主单片机，与输入的距离数值进行比较，计算误差的大小。为达到精确控制步进电机运动距离的目的。

关键词：无线控制 stm32单片机 步进电机 4*3键盘 磁栅尺读数 lcd显示

Wireless control of mechanical rapid and accurate positioning

(software design)

ABSTRACT

With the advent of the era of industrial prosperity, the application of motion control system has involved all corners of the entire machinery industry. Accompanied by the precise positioning control technology has also been rapid development.This topic is mainly based on STM32F103VET6 single chip motor movement control, so as to achieve accurate positioning effect. The STM32 series SCM produced by the Italian semiconductor group is used as the main control chip for software design to verify the realization of the project.

In today's society, the precise positioning of wireless control is widely used, not only in industry, manufacturing, etc., but also in other aspects. For example, there are security, wireless transmission, wireless alarm, wireless alarm. The core of these precise positioning is to control through some chips, and this graduation design is to control the hardware by writing programs.

This application is based on the Keil MDK platform. The main features realized are: RF2401A wireless control, stepping motor positive and negative, 1602 LCD display, 4 * 3 keyboard typing, magnetic grid gauge reading, etc.. The main process is to enter the distance that we need to move the stepper motor through the keyboard. The main monolithic machine enters the distance through the keyboard and displays it on the LCD display, and then transmits the input number to the microcontroller through the wireless transmission device. According to the data passed from the single chip to the need to move the number of steps, and then control the step motor walk corresponding to the number of steps. The distance of movement is determined by the reading of the grid slider, and the value is returned to the main monolithic machine to compare with the input distance value, Jisuanwucha's size. For the purpose of precisely controlling the motion distance of stepping motor.

Keywords: Wireless control;Stm32; Stepper motor; 4*3 keyboard;Scale reading;Lcd displa

目录

摘要 I

目录 ii

第一章 引言 1

1.1 课题背景 1

1.2课题内容及研究意义 1

1.3论文整体安排 1

第二章 课题介绍 3

2.1 课题要求 3

2.2 模块介绍 4

2.2.1 步进电机驱动模块 4

2.2.2 磁栅尺模块 5

2.2.3 LCD16x2显示模块 6

2.2.4 4*3键盘输入模块 8

2.3 本章小结 9

第三章机械快速精确定位的无线控制软件设计的详细设计 10

3.1设计思路 10

3.2功能结构设计 11

3.2.1 LCD1602屏幕显示功能 11

3.2.2 4*3键盘输入 12

3.2.3 步进电机驱动 14

3.2.4磁栅尺读数 15

3.2.5 实现对STM32 IO口高低电平控制 16

3.3 本章小结 17

第四章 软件结合硬件的具体调试 18

4.1系统开发环境 18

4.2系统的实现 18

4.2.1软件实现对STM32 IO口高低电平控制 19

4.2.2显示屏显示 20

4.2.3键盘输入并显示 20

4.2.4电机驱动（包括实现匀速运动以及加减速运动）与磁栅尺读数 22

4.2.5通过按键输入控制步进电机运动 27

4.3 本章小结 28

第五章 总结与展望 29

5.1 总结 29

5.2 展望 30

参考文献 31

致谢 33

第一章 引言

1.1 课题背景

近几十年，随着电子技术、信息技术、精密机械技术等相关学科的迅速发展，数控车床的转速、快速移动速度、换刀时间、控制轴数、分辨率等许多性能指标都有很大提高，然而可靠性问题却是困扰数控车床发展的主要问题之一^[1]。数控车床是否发挥国民经济发展中的保障作用很大程度上取决于数控车床精确定位技术的改进发展。在竞争激烈的市场中，企业想博得广大用户的青睐，数控车床想要充分发挥其自身先进性，努力提高数控车床的精确定位性能是关键。现状是，国产数控车床精确定位性能相比于进口产品还具有一定差距，这对我国数控产业的发展来说也具有很大的挑战。本课题是基于这种背景下提出的，只有提高数控机床的精确定位，数控机床得到不断发展，才能满足生产精度不断提高和加工零件精密性的需求。

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