基于STM32F103VCT6的微位移控制系統設計

2．3 串口通信協(xié)議的編寫(xiě)
上位機與下位機通信采用串口通信，波特率為9 600 b／s、8位數據、一個(gè)停止位、無(wú)校驗、無(wú)流量控制、接收發(fā)使能。

上位機與下位機之間的控制命令采用9個(gè)字節每幀，包括電機選擇、命令、數據、校驗等。

3 實(shí)驗
在微位移系統測量實(shí)驗過(guò)程中，采用步進(jìn)電機步進(jìn)角為1．8°；步進(jìn)電機驅動(dòng)器為8細分；定位機構滾珠絲杠導程為4 mm；光柵傳感器分辨率為1μm。理論上每發(fā)一個(gè)脈沖絲杠移動(dòng)2．5μm。發(fā)送為20 000個(gè)脈沖，脈沖頻率2 000 Hz。理論上光柵傳感器產(chǎn)生50 000個(gè)脈沖。控制系統對反饋信號進(jìn)行計數，并發(fā)送偏差命令進(jìn)行實(shí)時(shí)修正直到最后達到預定位置。同時(shí)也進(jìn)行了速度調節實(shí)驗，步進(jìn)電機運行平穩，驗證了系統的可靠性。

4 結論
基于STM32F103VCT6單片機的微位移控制系統實(shí)現了對上位機命令的響應、處理及數據交互。通過(guò)接收上位機發(fā)送的各種命令，STM32F 103VCT6單片機控制系統產(chǎn)生相應的控制信號，并通過(guò)步進(jìn)電機帶動(dòng)滾珠絲杠完成規定的動(dòng)作。同時(shí)通過(guò)處理位置反饋信號來(lái)判斷運動(dòng)是否到位，使三維微位移系統的運動(dòng)精度大大提高。而且步進(jìn)電機采用升、降速控制，避免了步進(jìn)電機的直接啟動(dòng)與急停，大大地改善了步進(jìn)電機運動(dòng)的平穩性，而且輸出脈沖頻率可以在20 kHz以?xún)日{節，具有很寬的速度范圍，具有很強的適應性。整體上滿(mǎn)足了微位移控制系統的要求。