从图 1 可以看出，L2段为恒速运行，L1 段为升频，L3段为降频，按照“失步”的定义， 如果在 L1 及 L3 段上升及下降的控制频率变化大于步进电机的响应频率变化，步进电机就会失步，失步会导致步进电机停转，经常会影响系统的正常工作，因此，在步进电机变速运行中，正确的选择控制频率是十分重要的，由于各种型号步进电机频率响应不同，因此需选择不同的控制频率，为方便起见，一般选择控制频率为均匀的变化，既变化值是一恒定值，相应步进电机也是均匀上升或下降，基于目前市场有成品的环形脉冲分配器出售，因此不考虑步进电机的时序问题，可以简单认为，步进电机的转速仅与控制脉冲的频率有关，改变了脉冲频率，就改变了步进电机的转速，步进电机控制电路的方框图，如图 2 示。

　　主要由8031单片机、脉冲发生器、脉冲分配器及驱动电路组成，增加一个数控脉冲发生器，8031单片机只要给出控制数据，脉冲发生器就会自动产生一组相应频率的脉冲，该脉冲经过环形分配器后，再经过驱动电路，直接驱动步进电机；可以看出在恒速运行中，由于控制数据是定值，并一次输入即可，不需要改变控制数据，因此，基本上不占用 8031 时间，在变速运行中， CPU只要定时改变控制数据、改变脉冲发生器输出脉冲的频率，也同样不需要占用 CPU 过多时间；定时改变控制数据的方法是，将 ,8031中的 T1 设为定时中断方式，在变速运行时，启动定时中断，即每隔一中断时间将自动执行相应的中断服务程序，根据不同型号的步进电机改变控制频率的变化，只要控制频率的变化小于步进电机的响应频率变化，步进电机的转速就跟随控制频率变化，而不产生失步，每改变一次控制频率，中断服务程序将自动与预期值进行比较，如果没有到预期值，则保存已改变的当前脉冲数据，如果到了预期值，则关断定时中断，将当前数据变为预期值；可以看出，采用这种方法的优点是基本不占用 CPU 时间， CPU 的大部分时间可以做其它工作，其次由于中断服务程序中改变的控制频率是固定值，因此程序比较简单，对各种型号步进电机来说，改动也很方便。
 
　　二、软件实现方法
　　

　　控制软件流程图，如图3示。在主程序中，首先要将 T1设为定时中断，并判定是否需要改变步进电机转速，如果不需要 CPU 可以执行其它程序，也可返回；如果需要，则首先输入转速需达到的预期值，并启动 T1 定时中断，在中断服务程序中，首先是保护现场，然后将目前步进电机运行的频率增加或减少一固定值，并与预期值进行比较。如果没有到预期值，则将增加或减少后的数据做为当前值保存并输出给脉冲发生器，最后恢复现场返回；如果到了或超过了预期值，则将当前值改写为预期值并输出给脉冲发生器，最后关闭中断，恢复现场返回。
 
　　如果设定步进电机型号为 75BF004 型，需要从停止状态变速运行到 1000r/min ，并保证不失步， T1 中断时间应设为10ms ， 每次执行中断服务程序增加频率应为 20r/min，如果将8031的 p1、p3 输出作为脉冲发生器的控制口。则程序清单为：

　　2.1主程序

　　ORG 0000H
　　LJMP STA
　　ORG 001BH
　　LJMP INT1
　　STA: MOV R1, #60H
　　MOV A, #01H
　　MOV RO,#05H
　　STA1：MOV @ R0，A
　　INC R0
　　DJNZ R1,STA1;初始化
　　MOV TMO, #11H
　　SETB ET1
　　SETB EA
　　JB 00H,QT;断定是否需要变速
　　MOV 28H,#0E8H
　　MOV 29H,#03H;送预期值，1000r/min
　　MOV 2AH，#00H
　　MOV 2BH，#00H；将当前值置零
　　MOV TL1，#078H
　　MOV TL1，#0ECH；设定T1中数年时间10ms
　　SETB TR1;启动T1
　　QT： LJMP STA1

　　2．2 中断服务程序

　　 INT1：MOV TL1，#078H
　　 MOV TH1，#0ECH
　　 PUSH PSW
　　 MOV PSW，#10H
　　 PUSH PSW
　　 PUSH DPH
　　 PUSH DPL；保护现场
　　 MOV R0，28H
　　 MOV R1，29H；读预期值
　　 MOV R2，2AH
　　 MOV R3，2BH；读当前值
　　 CLR C
　　 MOV A，R2
　　 ADD A，#14H；增加20r/min
　　 MOV R2,A
　　 MOV A,R3
　　 ADDC A,#00H
　　 MOV R3,A
　　 CLR C
　　 MOV A,R2
　　 SUBB A,R0
　　 MOV A,R3
　　 SUBB A,R1
　　 JC DL;判定是否到预期植
　　 MOV R2，28H
　　 MOV R3，29H
　　 CLR TR1；到预期值，关中断
　　 SJMP DL1
　　 DL： MOVA，R2
　　 MOV P1，A
　　 MOV A，R3
　 　MOV P3，A；输出给脉冲发生器
　 　POP DPL
　　 POP DPH
　　 POP ACC
　　 POP PSW；恢复现场
　　 RET1

　　三、结束语

　　该方法的特点是简单、可靠，已成功用于汽车车速表校验仪、汽车组合仪表综合校验仪等许多场合，得到了较好的效果，解决了目前遇到的步进电机停转等问题，还可以广泛应用于其它领域，会产生更好的效果。