步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械角位移或者线位移的机电元件,它能够在不涉及伺服系统复杂反馈环路的情况下实现良好的定位精度,并且具有性价比高、易于控制以及无积累误差等优点,在民用、工业用的经济型数控开环定位系统中获得了广泛的应用,具有较高的实用价值。本论文在研究步进电机的特性、构造、工作原理及关键驱动技术的基础之上,针对具体的应用需求,开发出了多款基于单片机的步进电机驱动控制器,最后将步进电机应用于芯片显微自动拍照系统当中,实现了芯片显微拍照的自动化。本论文主要开发了以下几个步进电机相关的项目:(1)两相永磁式步进电机测试仪器。该仪器采用了恒压驱动方式,具有定频、变频、触发以及循环四种测试模式,并可通过由按键及液晶显示模块构成的人机交互界面灵活设置工作参数。(2)五相混合式步进电机驱动器。该驱动器采用恒总流斩波驱动方式,能够使步进电机运转更加平稳、牵出转矩更大。(3)两相混合式步进电机三维细分驱动控制器。该驱动控制器采用了正弦细分驱动方式,能够同时对三个步进电机进行可变细分驱动以及自动升降速控制,主要应用于三维定位系统当中。(4)CAN-RS232以及USB-RS232透明协议转换模块。采用这两模块可将传统的基于RS232和RS485总线的主从式通讯方式,升级为基于CAN总线的多主通讯方式,从而大大提高通讯系统的实时性。(5)芯片显微自动拍照系统。该显微自动拍照系统硬件部分主要由三维细分驱动器、三维电控位移台、显微镜、CMOS摄像头以及计算机构成。