角色，已经成为很多系统中不可或缺的组成部件。
然而，随着科学技术日新月异的发展，人们对控制精度、控制方式以及控制系统的可靠性稳定性的要求也越来越高。现有的步进电机的控制方法、控制模式已经不能满足某些高精度场合的需求，寻找完善的能够满足用户需求的步进电机控制方式是摆在人们面前的又一重大课题，越来越多的人致力于研究新的步进电机控制方案。
1单片机及步进电机的工作原理
本课题控制核心器件为单片机，被控对象为步进电机。所以，在设计本控制系统之前，首先要弄清楚单片机的工作原理以及步进电机的工作原理，这样才能为后续的工作打下良好的基础，保证电路原理设计和软件设计顺利进行。
在本课题中，选用51单片机来控制步进电机。我采用的单片机为深圳宏晶科技生产的STC12C5A60S2单片机。该单片机是一款新一代的低功耗、高速度、超强抗干扰的8051单片机，其指令代码和传统8051单片机完全兼容。在本部分我会介绍本单片机的基本硬件结构，了解该单片机的工作原理，为后续的硬件电路设计和软件系统设计做好铺垫。对于步进电机，我选用的是慈溪市九菱电器有限公司生产的20BYJ46型号的步进电机为例，这是一款五线四相式步进电机。对步进电机的工作原理进行了解，也有助于我们进行后续的研究和设计。
下面，我将对单片机和步进电机的工作原理进行详细的介绍。
21单片机的硬件结构
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单片机是一种集成电路芯片，按功能划分，主要有以下几个部件组成：1微处理器（CPU）2数据存储器（RAM）3程序存储器（ROM）4并行IO口，4个（P0、P1、P2、P3口）5串行口，1个6定时器计数器，16位，2个7中断系统8特殊功能寄存器（SFR）单片机的以上八个功能部件结构图如图21所示。
图21单片机的硬件结构图
单片机采用单总线结构，即各功能部件通过单一总线连接而成，基本结构仍然是采用CPU加上外围芯片的方式。特殊功能寄存器用于CPU对各个功能部件的控制。单片机采用这种集中控制方式，可以更好地实现各个不同功能部件之间高效地配合工作。
22单片机引脚功能
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MCS51子系列单片机中的各种型号的芯片的引脚是兼容的。目前大多采用双列直插（DIP）式封装，如图22所示。
MCS51系列单片机总共有40只引脚。40只引脚有不同的功能。按照功能来分类，主要可以分为以下四类：
（1）电源引脚：Vcc、Vss。（2）时钟引脚：XTAL1、XTAL2。（3）控制引脚：PSEN、ALE、EA、RESET。（4）IO口引脚：P0、P1、P2、P3，为4个8位IO口的外部引脚。
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