基于VC++的步進電機控制系統研究
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3、軟件實現
3.1 利用VC++提供的串行通信控件MSComm實現串行通信
首先，在VC++的對話框中創建通信控件，若Control工具欄中缺少該控件，可通過菜單Project→Add toProject→Components and Control插入即可，再將該控件從工具箱拉到對話框中。此時，你只需要關心控件提供的對Windows通信驅動程序的API函數的接口，即只需要設置和監視MSComm控件的屬性和事件。
在ClassWizard中為新建的通信控件定義成員對象（CMSComm m_Serial），通過該對象便可以對串口屬性進行設置，MSComm控件共有27個屬性，其中主要包括：
Commport：設置并返回通信端口號，缺省為COM1。
Settings：以字符串的形式設置并返回波特率、奇偶校驗、數據位、停止位。
PortOpen：設置并返回通信端口的狀態，也可以打開和關閉端口。
Input：從接收緩沖區返回和刪除字符。
Output：向發送緩沖區寫入字符串。
InputLen：每次設置Input讀入的字符個數，缺省值為0，表明讀取接收緩沖區中的全部內容。
InBufferCount：返回接收緩沖區中已接收到的字符數，將其置0可以清除接收緩沖區。
InputMode：定義Input屬性獲取數據的方式（為0：文本方式；為1：二進制方式）。
RThreshold和SThreshold屬性，表示在OnComm事件發生之前，接收緩沖區或發送緩沖區中可接收的字符數。
以下是通過設置控件屬性對串口進行初始化的實例：
打開所需串口后，需要考慮串口通信的時機。在接收或發送數據過程中，可能需要監視并響應一些事件和錯誤，所以事件驅動是處理串行端口交互作用的一種非常有效的方法。使用OnComm事件和CommEvent屬性捕捉并檢查通信事件和錯誤的值。發生通信事件或錯誤時，將觸發OnComm事件，CommEvent屬性的值將被改變，應用程序檢查CommEvent屬性值并作出相應的反應。在程序中用ClassWizard為CMSComm控件添加OnComm消息處理函數：
3.2 系統初始化
在執行應用程序時首先必須進行初始化，其初始化程序框圖如圖2所示。
圖2 初始化程序框圖
運行程序時，視圖執行初始化操作函數OnInitialUpdate（），該函數內要先打開串口1，通過設置對象m_ContrCom各成員函數，設置好各通信參數：
然后經過一個位置選擇對話框，通常選“保持原來的位置”，然后就發出詢問各軸的坐標值的指令。流程如圖2所示。除x軸是直接發送坐標詢問指令獲得坐標數據外，其他2個軸都是通過連續的2個定時器來詢問坐標的，定時器響應后執行圖3的程序。此后就進入待操作畫面。
3.3 運行操作的編程
在電機運動操作區的各文本框內輸入某一軸向的位移值、速度值，按下“運行”按鈕，則程序會把位移值轉化為字符型的實際要運行的步數，通過串口送到SC3步進電機控制器，控制對應的軸的電機運行相應的步數。運行結束后，SC3會返回一個“OK”字符至串口，PC機接受到這個字符后，就知道電機運行結束，然后向串口發送坐標詢問指令，SC3會回送有關坐標數據，PC機接到這些數據后進行處理運算并在文本框中顯示出來。這樣就結束了一個完整的運行操作。
所有主要的PC機和SC3控制器的有關數據通信程序都在MSComm控件內。包括所有的接受、識別返回字符，各軸向坐標的運算和顯示。
當步進運動完畢后，返回到PC機的數據為步進電機已經運行的步數，根據這個步數要計算相應的坐標，必須知道各軸的脈沖當量。步進電機每走一步，電移臺的位移等于脈沖當量，即分辨率。
坐標值=初始坐標+運行步數＊脈沖當量
平移臺脈沖當量=絲杠導程mm＊步距角/（360＊細分數）
旋轉臺（x軸）的脈沖當量（度）=步進電機步距角/（傳動比＊細分數）
其中細分數是由控制器后面板撥碼開關設置的。
步進電機的步距角都為1.8°，縱軸的絲杠導程為1 mm，橫軸為4 mm，旋轉軸傳動比為180∶1，細分數為2，則根據以上公式可得出：
縱軸（z）脈沖當量=1/100
橫軸（y）脈沖當量=1/400
旋轉軸（x）脈沖當量=1/200
4、結語
在PC機和單片機之間實現串行通信控制是近幾年很受歡迎、較為流行的方法。本文介紹的運用MSComm控件來編制的由PC機對步進電機直接控制的應用軟件具有友好的人機交互界面，且編程簡便、工作可靠，是一種切實有效的方法。同時，這種串行控制方法和技術還可運用于相應的工業控制場合。
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