嵌入式单片机的小型机电智能执行机构开发_第九期_2026_现代科技研究

1.四川省南充市嘉陵区工业园区建材工业园四川衡鼎建材有限公司，四川南充 637000 2.山西华骄科技有限公司，山西太原 030021 3.中国石油天然气第六建设有限公司，广西桂林 541004

摘要：面向小型自动化装备、精密夹持单元及智能家居终端对紧凑型执行机构的需求，设计了一种基于STM32F103C8T6 的小型机电智能执行机构。系统集成 4 相 5 线步进电机、ULN2003 驱动电路、霍尔位置反馈、HC-05 蓝牙通信及模糊PID 控制算法，实现位移、速度与位置闭环控制。实验结果表明，机构指令响应时间为95ms，通信处理时间为87ms，位置误差稳定在±0.4 ° , 待机功耗为 11mW，工作功耗为42mW，均满足设计要求。实际门窗控制场景中连续运行 30 天未出现失步、失控及过流停机现象，用户满意度达到92%，验证了该方案的小型化、低功耗与稳定控制优势。

关键词：小型机电执行机构；STM32F103C8T6；步进电机；模糊 PID；闭环控制

参考文献

[1]宋坤文.电机控制系统中对于嵌入式单片机的需求与应用方式研究[J].电子元器件与信息技术,2025,9 (09):79-81.

[2]李闯,冯贺林,苏宝鑫.基于嵌入式单片机的实训室智能监控系统设计、仿真与实现[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2024,23 (03):11-15.

[3]郭娜.基于嵌入式单片机的塑料挤出机温度控制系统设计[J].塑料科技,2025,53(09):141-145.

[4]邹静,陆捷,丁光哲.嵌入式单片机激光控制器的参数优化方法研究[J].激光杂志,2022,43(12):201-205.

[5]袁越阳,张忠平,熊子毅,刘炜,黄皓轩.产教融合背景下基于企业项目研发的课程教学设计——以《嵌入式单片机原理与应用》课程教学为例[J].湖南工业职业技术学院学报,2024,24(06):116-120.

[6]何宇婷,姚建斌,冯国奇,李孟轩,蓝苍宇.基于嵌入式单片机的多功能测距仪[J].电子制作,2024,32(16):51-54.

[7]陈军,韩清华,杨安迪,孟洪兵,施明登.项目团队教学法在嵌入式单片机课堂的探索与实践[J].实验室研究与探索,2022,41 (04):232-235.

[8]包虹璐.网络通信中嵌入式 TCP/IP 协议单片机技术运用分析[J].科技资讯,2023,21(18):48-51.

[9]胡蓉.模块化 LED 点阵广告屏实训装置设计[J].无线互联科技,2023,20(12):97-99.

[10]邹德东.基于 PWM 的矿用本安电源自动检测装置[J].煤矿安全,2025,56(10):202-210.

作者简介：明勇（1976—），男，汉族，大专，研究方向为机电工程。