课程设计（论文）
题 目：基于ARM的步进电机细分驱动控制设计 院 （系）：电 控 学 院 专业班级：自 动 化 ***** 班 姓 名：****** 组 号：****
指导教师：*****
2012年 1 月 5 日
目
录
第一章 绪论
1.1ARM技术的发展
1.2ARM技术得以应用领域 1.3ARM微处理器的特点
第二章 步进电机细分控制方案
2.1步进电机细分技术简介 2.2硬件电路设计 2.3.模块原理框图 2.4.结论
第三章 总结
附录A 步进电机驱动电路原理图
附录B 步进电机驱动程序
第一章
1.1ARM技术的发展
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绪论 第2页
ARM公司的IP核已经由ARM7,ARM9发展到今天的ARM11版本。ARM11囊括了Thumb-2,CoreSight,TrusZone 等众多业界领先技术，同时由单一的处理器内核向多核发展，为高端的嵌入式应用提供了强大的处理平台。高集成度SOC芯片的采用可以带来一系列好处，诸如减少了外围器件和PCB面积，提高系统抗干扰能力，缩小产品体积，降低功耗等。
ARM 公司是一家IP供应商，其核心业务是IP核以及相关工具的开发和设计。半导体厂商通过购买ARM公司的IP授权来生产自己的微处理器芯片。由此以来，处理器内核来自ARM公司、各芯片厂商结合自身已有的技术优势以及芯片的市场定位等因数使芯片设计最优化，从而产生了一大批高度集成、各据特色的SOC芯片。例如Intel公司的XScale系列集成了LCD控制器、音频编/解码器，定位于智能PDA市场；Atmel公司的AT91系列片内集成了大容量 Flash和RAM、高精度A/D转换器以及大量可编程I/O端口，特别适合于工业控制领域；Philips公司的LPC2000系列片内集成了128位宽的零等待Flash存储器以及I2C, SPI,PWM,UART等传统接口，极高的性价比使它对传统的8/16位MCU提出了严峻的挑战。本次设计仍使用的ARM7系列。 1.2ARM技术得以应用领域
到目前为止，ARM微处理器及技术的应用已经广泛深入到国民经济的各个领域： 1、工业控制领域：作为 32 的 RISC 架构，基于 ARM 核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的 8 位 /16 位微控制器提出了挑战。
2、网络应用：随着宽带技术的推广，采用 ARM 技术的 ADSL 芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM 在语音及视频处理上行了优化，并获得广泛支持，也对 DSP 的应用领域提出了挑战。
3 、消费类电子产品： ARM 技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。
4、成像和安全产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用 ARM 技术。手机中的 32位 SIM 智能卡也采用了 ARM 技术。 除此以外， ARM 微处理器及技术还应用到许多不同的领域，并会在将来取得更加广泛的应用。
1.3ARM微处理器的特点
ARM微处理器采用RISC指令集、使用大量寄存器、ARM/THUMB指令支持、三/五级
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流水线具有低功耗、低成本、高性能等特点。
第二章 步进电机细分控制方案
2.1步进电机细分技术简介
细分驱动技术在七十年代中期由美国学者首次提出，基本原理是将绕组中的电流细分。由常规的矩形波供电改为阶梯波供电，此时绕组中的电流将按一定的阶梯顺序上升和下降，从而将每一自然步进行细分。步进电机细分控制的本质是通过对励磁绕组中的电流控制，使步进电机合成磁场为均匀离散化的圆形旋转磁场。采用细分驱动技术可以改善步进电机的运行品质，减少转矩波动、抑制振荡、降低噪音、提高步距分辨率。
2.2硬件电路设计
所用元件：ARM开发板、电机驱动ULN2003、12864液晶显示、 步进电机28BYJ48
5VDC
12864液晶显示简介：
12864是128*64点阵液晶模块的点阵数简称 ，液晶屏类型： STN FSTN ，模块显
示效果：黄绿底黑字、蓝底白字、白底黑字 ，驱动方式 ：1/64 DUTY 1/9 BIAS ，背光： LED白色 、LED黄绿色，控制器： KS0108或兼容 ST7920 T6963C， 数据总线：8 位并口/6800 方式 串口， 工作温度：-20℃~+70℃ 储藏温度：-30℃~+80℃ 点阵格式 ：128 x 64 ，现实角度：6：00直视 基本用途：该点阵的屏显成本相对较低，适用于各类仪器，小型设备的显示领域。其接线图如下所示：
图1.1 12864液晶显示与LPC2131接口接线图
电机驱动ULN2003简介：
ULN2003 是高耐压、大电流复合晶体管阵列，由七个硅NPN 复合晶体管组成。
ULN2003是大电流驱动阵列,多用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡等控制电路