基于STM32F103VCT6的微位移控制系統(tǒng)設(shè)計

2．3 串口通信協(xié)議的編寫
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(shù)據(jù)、一個停止位、無校驗、無流量控制、接收發(fā)使能。

上位機與下位機之間的控制命令采用9個字節(jié)每幀，包括電機選擇、命令、數(shù)據(jù)、校驗等。

3 實驗
在微位移系統(tǒng)測量實驗過程中，采用步進電機步進角為1．8°；步進電機驅(qū)動器為8細分；定位機構(gòu)滾珠絲杠導(dǎo)程為4 mm；光柵傳感器分辨率為1μm。理論上每發(fā)一個脈沖絲杠移動2．5μm。發(fā)送為20 000個脈沖，脈沖頻率2 000 Hz。理論上光柵傳感器產(chǎn)生50 000個脈沖。控制系統(tǒng)對反饋信號進行計數(shù)，并發(fā)送偏差命令進行實時修正直到最后達到預(yù)定位置。同時也進行了速度調(diào)節(jié)實驗，步進電機運行平穩(wěn)，驗證了系統(tǒng)的可靠性。

4 結(jié)論
基于STM32F103VCT6單片機的微位移控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對上位機命令的響應(yīng)、處理及數(shù)據(jù)交互。通過接收上位機發(fā)送的各種命令，STM32F 103VCT6單片機控制系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，并通過步進電機帶動滾珠絲杠完成規(guī)定的動作。同時通過處理位置反饋信號來判斷運動是否到位，使三維微位移系統(tǒng)的運動精度大大提高。而且步進電機采用升、降速控制，避免了步進電機的直接啟動與急停，大大地改善了步進電機運動的平穩(wěn)性，而且輸出脈沖頻率可以在20 kHz以內(nèi)調(diào)節(jié)，具有很寬的速度范圍，具有很強的適應(yīng)性。整體上滿足了微位移控制系統(tǒng)的要求。