在单片机向步进电机的驱动模块发送一个脉冲信号后，步进电机就会按照设定好的方 向转动一个固定的角度，这个角度我们称为“步距角”，步进电机的旋转不像直流电机一 样连续的旋转，它是以固定的角度一步步运行的。因此要控制角位移量，就可以通过控制 脉冲个数来实现，这样就可以定位准确；同时，为达到加减速的目的，可以通过控制脉冲 频率从而控制电机转动的速度和加速度。

由于无需反馈，步进电机形成了开环控制系统，且成本较低，没有积累误差，使得系 统结构大大简化，维护起来更加方便，因此步进电动机在开环控制系统中获得广泛应用。

1。2 步进电机的发展历程

步进电机的原理是基于最基本的电磁铁作用，其发展与计算机工业和数字控制技术密 切相关，产品按结构划分有磁阻式、永磁式和 混合型等多种形式，其原模型起源于 1830 年至 1860 年间，1870 年前后期间开始了以控制为目的的尝试，这就是最初形式的步进电 机，在此不久后，步进电机又在船舶和飞机等大型系统中得到了广泛使用。

20 世纪 60 年代后期，由于永磁材料的发展，一些实用性的步进电机也被生产出来，

而随着半导体技术的出现，步进电机就在更多的领域得到了广泛应用。在近 30 年间，步 进电机得到了迅速地发展，并已经逐渐趋于成熟。

我国步进电机的研究及发展开始于 1950 年后期。从 50 年代到 60 年代后期，主要是 用某些科研机构和高等院校为代表研究的一些装置来开发和使用少量产品。70 年代初期， 我国在步进电机的生产和研究方面终于有所突破。自 80 年代中期以来，在我国大量研究 步进电机的精确模型的基础上，各种作为产品的混合式步进电机和驱动器也得到了广泛地 使用。1987 年开始我国自行设计定子 10 极、转子 50 齿的五相混合式步进电动机，主要 特点是具有高分辨率和可变步矩角[2]。

随着计算机技术和数字控制技术的发展，步进电机的应用也日益广泛，本文以单片机 控制的四相步进电机为主要元器件进行介绍。

1。3 步进电机的发展前景

经过几十年的发展，步进电机已成为除直流电动机和交流电动机以外的应用最广泛的 第三类基本类型的电动机，在开环高分辨率的定位系统中，至今为止它是最适合的产品， 特别是在一些功率相当小的系统中，步进电机更是发挥了不可替代的重要作用。

未来步进电机的研究及发展还会继续被探索下去，其中一个研究方向是驱动与电机的 一体化，这是为了使步进电机性价比更高，体积更加小巧、性能更加优越，能够在更多的 民用设备方面得到使用；另一个研究方向则是应用于机座号或功率较大的步进电动机，使 其与属于 BIDCM 的交流伺服电动机系统融合[1]。从而发展出一种新的可以克服低频振荡、 高频过载能力小、快速性不足和效率低等缺点的伺服电动机，进而能够在现代军事和航空 航天等领域获得更大的突破。论文网

1。4 步进电机的应用

步进电动机多用于数控车床和机器人系统中，在现代工业，特别是航空、航天领域中， 其被要求完成的工作量特别巨大，任务复杂，精度高，如果使用人力，不仅生产效率极低， 劳动强度也会很大，最重要的是难以达到所要求的精度，还有一些对人体健康有害的或人 类无法到达的工作环境，则就必须使用机器人和数控机床来完成[3]。另外，步进电机还大 量运用于办公室自动化设备和计算机外设中，比如打印机、复印机、磁盘驱动、绘图仪等 等。