基于STM32F103VCT6的微位移控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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

上位機(jī)與下位機(jī)之間的控制命令采用9個(gè)字節(jié)每幀，包括電機(jī)選擇、命令、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)等。

3 實(shí)驗(yàn)
在微位移系統(tǒng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)角為1．8°；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為8細(xì)分；定位機(jī)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(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(tǒng)對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并發(fā)送偏差命令進(jìn)行實(shí)時(shí)修正直到最后達(dá)到預(yù)定位置。同時(shí)也進(jìn)行了速度調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠性。

4 結(jié)論
基于STM32F103VCT6單片機(jī)的微位移控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)上位機(jī)命令的響應(yīng)、處理及數(shù)據(jù)交互。通過(guò)接收上位機(jī)發(fā)送的各種命令，STM32F 103VCT6單片機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，并通過(guò)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠完成規(guī)定的動(dòng)作。同時(shí)通過(guò)處理位置反饋信號(hào)來(lái)判斷運(yùn)動(dòng)是否到位，使三維微位移系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度大大提高。而且步進(jìn)電機(jī)采用升、降速控制，避免了步進(jìn)電機(jī)的直接啟動(dòng)與急停，大大地改善了步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)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(qiáng)的適應(yīng)性。整體上滿足了微位移控制系統(tǒng)的要求。