第一篇：步进阶梯指令范文
步进电机简介
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
步进电机分三种：永磁式(PM) ，反应式(VR)和混合式(HB)
永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度 或15度;
反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰;
混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为
1.8度而五相步进角一般为 0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。
一.工作原理
(一)反应式步进电机
1、结构：
电机转子均匀分布着很多小齿(1，2，3，4，5)，电机定子有三个励磁绕阻(A，B，C)，A与齿1相对齐，B与齿2错开1/3て，C与齿3错开2/3て，A与齿5相对齐...。将定子和转子展开如下
2、旋转：
如A相通电，B、C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐;如B相通电，A、C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A偏移2/3て;如C相通电，A、B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐;如A相通电，B、C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て。 这样经过A、B、C、A分别通电，齿4移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A、
B、C、A...通电，电机就向右旋转;如按A、C、B、A……通电，电机就向左转。由此可见：电机的位置和速度由导电脉冲数和频率成一一对应关系，而方向由导电顺序决定。
不过，出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑，往往采用A-AB-B-BC-C-CA-A这种导电状态，这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合，使其1/3て变为1/12て，1/24て，这就是电机细分驱动的基本理论依据。但经过理论分析及大量的实验证明：细分数如果超过10，电机带负载后，就会产生跳步和失步现象。
不难推出：电机定子上有m相励磁绕阻，其轴线分别与转子齿轴线偏移
1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机，出于成本等多方面考虑，市场上一般以
二、
三、
四、五相为多。
3、力矩：
电机一旦通电，在定转子间将产生磁场(磁通量Ф)。当转子与定子错开一定角度时，产生的吸引力 F=K*dФ/dθ成正比。其中磁通量Ф=Br*S(Br=N*I/R为磁密，S为导磁面积，N*I为励磁绕阻安匝数(电流乘匝数)R为磁阻) ，θ为错齿量，K为系数。可见，F与L*D*Br成正比( L为铁芯有效长度，D为转子直径)。
力矩=F*D/2，因此，力矩与电机有效体积*安匝数*磁密成正比(设为线性状态)，即电机有效体积越大，励磁安匝数越大，定转子间气隙越小，电机力矩越大，反之亦然。
(二)感应子式步进电机(永磁式)
1、特点：
感应子式步进电机与传统的反应式步进电机相比，结构上转子加有永磁体，以提供软磁材料的工作点，而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能，因此该电机效率高，电流小，发热低。因永磁体的存在，该电机具有较强的反电势，其自身阻尼作用比较好，使其在运转过程中比较平稳、噪音低、低频振动小。
感应子式步进电机某种程度上可以看作是低速同步电机。一个四相电机可以作四相运行，也可以作二相运行(必须采用双极电压驱动)，而反应式电机则不能如此。
例如：四相，八相运行(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)完全可以采用二相八拍运行方式.不难发现其条件为C=,D=。
一个二相电机的内部绕组与四相电机完全一致，小功率电机一般直接接为二相，而功率大一点的电机，为了方便使用，灵活改变电机的动态特点，往往将其外部接线为八根引线(四相)，这样使用时，既可以作四相电机使用，可以作二相电机绕组串联或并联使用。
2、分类
感应子式步进电机以相数可分为：二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。以机座号(电机外径)可分为：42BYG(BYG为感应子式步进电机代号)、57BYG、86BYG、110BYG、(国际标准)，而像70BYG、90BYG、130BYG等均为国内标准。
3、步进电机的静态指标术语
相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数，常用m表示。
拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。
步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度(转子齿数J*运行拍数)，以常规
二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/(50*4)=1.8度(俗称整步)，八拍运行时步距角为θ=360度/(50*8)=0.9度(俗称半步)。每转步数：电机每转一转所转过的步数。
定位转矩：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩(由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的)。
保持扭矩：电机绕组通电不转动时的最大输出扭矩值。
工作扭矩：电机绕组通电转动时的最大输出扭矩值。注意：保持扭距比工作扭矩大，选电机是要以工作扭矩为选择依据。
静转矩：电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积(几何尺寸)的标准，与驱动电压及驱动电源等无关。
虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关，但过份采用减小气隙，增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。
4、步进电机动态指标及术语：
1、步距角精度：步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。用百分比表示：误差/步距角*100%。不同运行拍数其值不同，四拍运行时应在5%之内，八拍运行时应在15%以内。
2、失步：电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。称之为失步。
3、失调角：转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机运转必存在失调角，由失调角产生的误差，采用细分驱动是不能解决的。
4、最大空载起动频率：电机在某种驱动形式、电压及额定电流下，在不加负载的情况下，能够直接起动的最大频率。
5、最大空载的运行频率：电机在某种驱动形式，电压及额定电流下，电机不带负载的最高转速频率。这个速度远大于启动频率。
6、运行矩频特性：电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线称为运行矩频特性，这是电机诸多动态曲线中最重要的，也是电机选择的根本依据。如下左图所示：其它特性还有惯频特性、起动频率特性等。
电机一旦选定，电机的静力矩确定，而动态力矩却不然，电机的动态力矩取决于电机运行时的平均电流(而非静态电流)，平均电流越大，电机输出力矩越大，即电机的频率特性越硬。如上右图所示。其中，曲线3电流最大、或电压最高;曲线1电流最小、或电压最低，曲线与负载的交点为负载的最大速度点。要使平均电流大，尽可能提高驱动电压，使采用小电感大电流的电机。
7、电机的共振点：步进电机均有固定的共振区域，
二、四相感应子式步进电机的共振区一般在180-250pps之间(步距角1.8度)或在400pps左右(步距角为0.9度)，电机驱动电压越高，电机电流越大，负载越轻，电机体积越小，则共振区向上偏移，反之亦然。为使电机输出电矩大，不失步和整个系统的噪音降低，一般工作点均应远离共振区。
现在，步进电机的发展非常迅速，如德国百格拉公司的交流伺服电机运行性能的步进电机系统，其三相混合式步进电机采用交流伺服原理工作，运用特殊精密机械加工工艺，使步进电机定子和转子之间间隙仅为50um，转子和定子的直径比提高到59%，大大提高了电机工作扭矩，特别是高速时的工作扭矩。由于定子和转子上磁槽数远多于五相和两相混合式步进电机，使三相混合式步进电机可以按五相和两相混合式步进电机的步数进行工作。电机的扭矩仅与转速有关，而与电机每转的步数无关，例如：2Nm电机在每转500步和10000步，800转/分时的扭矩都是1.75Nm。在低速时运行极其平稳，几乎无共振区，高速时扭矩大，运行特性类同交流伺服电机。
二.步进电机选用
(一)力矩与功率计算
步进电机一般在较大范围内调速使用、其功率是变化的，一般只用力矩来衡量，力矩与功率换算如下：
P= Ω·M
Ω=2π·n/60
P=2πnM/60
其中P为功率单位为瓦，Ω为每秒角速度，单位为弧度，n为每分钟转速，M为力矩单位为牛顿·米。
P=2πfM/400(半步工作)
其中f为每秒脉冲数(简称PPS)
(二)步进电机的选择
步进电机有步距角(涉及到相数)、静转矩、及电流三大要素组成。一旦三大要素确定，步进电机的型号便确定下来了。
1、步距角的选择
电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率(当量)换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度(包括减速)。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度(五相电机)、0.9度/1.8度(
二、四相电机)、1.5度/3度 (三相电机)等。
2、静力矩的选择
步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下，静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好，静力矩一旦选定，电机的机座及长度便能确定下来(几何尺寸)。
3、电流的选择
静力矩一样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流(参考驱动电源、及驱动电压)
综上所述选择电机一般应遵循以下步骤：
三.应用中的注意点
1、步进电机应用于低速场合---每分钟转速不超过1000转，(0.9度时6666PPS)，最好在1000-3000PPS(0.9度)间使用，可通过减速装置使其在此间工作，此时电机工作效率高，噪音低。
2、步进电机最好不使用整步状态，整步状态时振动大。
3、由于历史原因，只有标称为12V电压的电机使用12V外，其他电机的电压值不是驱动电压伏值 ，可根据驱动器选择驱动电压(建议：57BYG采用直流24V-36V，86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V)，当然12伏的电压除12V恒压驱动外也可以采用其他驱动电源， 不过要考虑温升。
4、转动惯量大的负载应选择大机座号电机。
5、电机在较高速或大惯量负载时，一般不在工作速度起动，而采用逐渐升频提速，一电机不失步，二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。
6、高精度时，应通过机械减速、提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决，也可以采用5相电机，不过其整个系统的价格较贵，生产厂家少，其被淘汰的说法是外行话。
7、电机不应在振动区内工作，如若必须可通过改变电压、电流或加一些阻尼的解决。
8、电机在600PPS(0.9度)以下工作，应采用小电流、大电感、低电压来驱动。
9、应遵循先选电机后选驱动的原则。最好采用同一生产厂家的控制器、驱动器和电机。
10、应注重可靠性而轻性能、重品质而轻价格。
机电产品网 供稿
第二篇：步进电机推力计算
直线步进电机轴向力(推力)计算公式： 转矩=轴向力(推力)x导程/2πn (n为效率)
例：直线电机静转矩1NM，直线电机导程8mm，电机效率80%，计算推力 1=Fx0.008/2πx80% F=628N 换算成可以推动物品的重量： 重量=628/GXf (f为摩擦系数)≈30KG 即1NM直线步进电机的推力为628N，可带动大约30-40KG物品。
第三篇：步进电机调速实验报告
班级： xx 姓名： xx 学号： xxx 指导老师： xx
步进电机调速实验报告
一、实验目的及要求：
1、熟悉步进电机的工作原理
2、熟悉51系列单片机的工作原理及调试方法
3、设计基于51系列单片机控制的步进电机调速原理图(要求实现电机的速度反馈测量，测量方式：数字测量)
4、实现51系列单片机对步进电机的速度控制(步进电机由实验中心提供，具体型号 42BYG )由按钮控制步进电机的启动与停止;实现加速、匀速、和减速控制。速度设定由键盘设定，步进电机的反馈速度由LED数码管显示。
二、实验原理：
1.一般电动机都是连续旋转，而步进电动却是一步一步转动的，故叫步进电动机。步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电动机的转子为多极分布，定子上嵌有多相星形连接的控制绕组，由专门电源输入电脉冲信号，每输入一个脉冲信号，步进电动机的转子就前进一步。由于输入的是脉冲信号，输出的角位移是断续的，所以又称为脉冲电动机。随着数字控制系统的发展，步进电动机的应用将逐渐扩大。
进电动机需配置一个专用的电源供电，电源的作用是让电动机的控制绕组按照特定的顺序通电，即受输入的电脉冲控制而动作，这个专用电源称为驱动电源。步进电动机及其驱动电源是一个互相联系的整体，步进电动机的运行性能是由电动机和驱动电源两者配合所形成的综合效果。 2.对驱动电源的基本要求
(1)驱动电源的相数、通电方式和电压、电流都要满足步进电动机的需要; (2)要满足步进电动机的起动频率和运行频率的要求; (3)能最大限度地抑制步进电动机的振荡; (4)工作可靠，抗干扰能力强; (5)成本低、效率高、安装和维护方便。
1 3.驱动电源的组成
步进电动机的驱动电源基本上由脉冲发生器、脉冲分配器和脉冲放大器(也称功率放大器)三部分组成，
三、实验源程序：
/*************** writer:shopping.w ******************/ #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar code FFW[]= { 0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09 }; uchar code REV[]= { 0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01 }; sbit K1 = P3^0; sbit K2 = P3^1; sbit K3 = P3^2; void DelayMS(uint ms) { uchar i;
} void SETP_MOTOR_FFW(uchar n) { uchar i,j;
2 while(ms--) { for(i=0;i<120;i++); } for(i=0;i<5*n;i++) {
for(j=0;j<8;j++)
{
if(K3 == 0) break;
P1 = FFW[j];
DelayMS(25);
} } } void SETP_MOTOR_REV(uchar n) { uchar i,j; for(i=0;i<5*n;i++) {
for(j=0;j<8;j++)
{
if(K3 == 0) break;
P1 = REV[j];
DelayMS(25);
} } } void main() {uchar N = 3; while(1) {if(K1 == 0)
{P0 = 0xfe;
SETP_MOTOR_FFW(N); if(K3 == 0) break;
}
} } else if(K2 == 0) { P0 = 0xfd;
} else { P0 = 0xfb; } P1 = 0x03; SETP_MOTOR_REV(N); if(K3 == 0) break; 4
四、实验心得：
本次实验让我了解了步进电动机的工作原理，掌握了怎样用单片机编程来控制步进电机的正反转及调速。通过这次实验，我更加深刻的认识到将单片机编程知识应用到实践中的重要性。同时，在理论知识方面，我还有很多欠缺。在以后的学习中要注意实践性，不能只满足于理论知识。
第四篇：步进电机角度控制设计教程
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目录
摘要................................................................................................................................ 1 1设计任务与要求......................................................................................................... 2 1.1设计目的 ............................................................................................................. 2 1.2设计要求和设计指标 ......................................................................................... 2 2方案分析..................................................................................................................... 3 3系统硬件部分............................................................................................................. 4 3.1主控模块 ............................................................................................................. 4 3.2键盘输入模块 ..................................................................................................... 7 3.3电机模块 ............................................................................................................. 8 3.4显示模块 ........................................................................................................... 11 4系统软件部分........................................................................................................... 13 4.1整体流程图及主程序 ....................................................................................... 13 4.2按键流程图及程序 ........................................................................................... 14 4.3显示模块程序 ................................................................................................... 19 4.4电动机模块流程图及程序 ............................................................................... 20 4.5中断程序 ........................................................................................................... 22 5仿真运行................................................................................................................... 24 6心得体会................................................................................................................... 25 参考文献...................................................................................................................... 26 附录一：Protues硬件仿真图................................................................................... 27 附录二：系统程序...................................................................................................... 28
Ⅰ
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摘要
步进电机在控制系统中具有很广泛的应用。它可以把脉冲信号转换成角位移，并且可用作电磁制动轮、电磁差分器或角位移发生器等。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
此次设计使用C语言作为编程语言。C语言是一种计算机程序设计语言，它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它的应用范围广泛，具备很强的数据处理能力，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到C语言，适于编写系统软件、三维、二维图形和动画，具体应用例如单片机以及嵌入式系统开发。
硬件部分使用89C51作为主控芯片，并使用ULN2003A将单片机的信号放大以控制步进电机，同时使用4位数码管显示转动角度及次数。
关键词：步进电机
C语言
AT89C51 ULN2003A 转动角度
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1设计任务与要求
1.1设计目的
设计制作和调试一个由8086组成步进电机角度测控系统。通过这个过程学习熟悉键盘控制和七段数码管的使用，掌握步进电机的角度控制和角度显示方法。
1.2设计要求和设计指标
1.在显示器上显示任意四位十进制数
2.将8个键定义键值为0~7，按任意键在显示器上显示对应键值 3.实现：
(1)定义键盘按键：5个为数字键1～5;3个功能键：设置SET、清零 CLR、开始START;
(2)显示器上第一位显示次数，后三位显示每次行走的角度;
(3)通过键盘的按键，设置步进电机各次的角度值;第一位设置次数，后三位设置角度值。
(4)按START键启动步进电机开始转动，按SET键停止;按CLR键清零。
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2方案分析
课程设计要求设计一个直流电机微型计算机角度控制系统，定义8个键盘按键：5个为数字键1～5;3个功能键：设置SET、清零 CLR、开始START;显示器上的四位可显示转动次数和每次转动角度;通过键盘的按键，设置步进电机转动次数和每次转动角度;按START键启动电机开始转动，按SET键停止;按CLR键清零。
综合分析之后，我们应该将电路实现利用键盘按键通过89C51的P3口实现输入功能，并通过89C51的P0口和P1口实现对数码管显示的控制。同时我们可以通过P2口控制ULN2003A驱动电动机运行。
我们可以将整体电路设计成几个相对独立而又有机结合的模块，来逐一进行分析。
通过分析我们可以画出系统图，如图2-1所示。
键 盘 模 块显示模块主控模块电机模块 图2-1 系统图
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3系统硬件部分
3.1主控模块
3.1.1 AT89C51芯片
本次设计是使用AT89C51作为主控芯片，AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C51的40个引脚主要有一下几种 (1)VCC：供电电压。 (2)GND：接地。
(3)P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
(4)P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
(5)P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
(6)P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出
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个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口还有其他一些特殊功能，本事设计没有使用，故在此不做叙述。 (7)RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
(8)ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
(9)/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
(10)/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间为外部程序存储器(0000H-FFFFH)，不管是否有内部程序存储器读取外部ROM数据。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时，单片机读取内部程序存储器。(扩展有外部ROM时读取完内部ROM后自动读取外部ROM)。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。
(11)XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 (12)XTAL2：来自反向振荡器的输出
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图3-1 AT89C51芯片
3.1.2时钟电路及复位电路
在本次课程设计中，我们用到AT89C51单片机。而他需要一些特定的控制电路的控制才能更好地工作。具体到本次课设中，我们需要时钟电路、防抖电路、复位电路等。
如图3-2所示是我们的时钟电路，由电容C
1、C2以及晶振组成。
图3-2 时钟电路
如图3-3所示是我们的复位电路。
图3-3 复位电路
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3.2键盘输入模块
在微机化仪器仪表中，键盘是最常用的一种输入设备，用于输入数据和命令。键盘的每一个按键都被赋予一个代码，称为键码。键盘系统的主要工作包括及时发现有键闭合，求闭合键的键码。根据这一过程的不同，键盘可以分为两种，即全编码键盘和非编码键盘。全编码键盘多是商品化的计算机输入设备，自动提供对应于被安检的ASCII码，且能同时产生一个控制信号通知微处理器。此外，这种键盘具有处理抖动和多键串键的保护电路，具有使用方便、价格较贵、体积较大、按键较多等特点。非编码键盘恰如一组开关，一般组成行和列矩阵。其全部工作过程，如按键的识别、键的代码获取、防止串键及消抖等问题，都靠程序完成。因此，它所需要的硬件少，价格便宜，一般作为单板机、智能仪表等简单的输入设备。
键盘电路常用的有两种，一种是独立式键盘电路，另一种是矩阵式键盘。独立式键盘每个按键独占一根I/O线。因此键识别软件非常简单。对于只有几个按键的系统，常采用这种电路。对于多按键系统来讲，这种电路忧郁将占用更多的I/O线而变得无法实用。
矩阵式键盘电路将I/O口线的一部分作为行线，另一部分作为列线，按键设置在行线和列线的交叉点上，这就构成了行列式键盘。行列式键盘中按键的数量可达行线数n乘以列线数m。由此可以看到行列式键盘在按键较多时，可以节省I/O线。按键开关的两端分别接在行线和列线上。行线通过一个电阻接到+5V电源上，在没有键按下时，行线处于高电平状态。
判断是否有键按下的方法是：向所有的列线I/O口输出低电平，然后将行线的电平状态读入累加器中，若无键按下，行线仍保持高电平状态，若有键按下，行线至少应有一条为低电平。当确定有键按下后，即可进行求键码的过程。其方法是：依次从一条列线上输出低电平，然后检查各行线的状态，若全为高电平，说明闭合键不在该列;若不全为1，则说明闭合键在该列，且在变为低电平的行的交点上。
在键盘处理程序中，每个键都被赋予了一个键号，由从列线I/O口输出的数据和从行线I/O口读入的数据可以求出闭合键的键号。
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图3-4键盘模块原理图
3.3电机模块
3.3.1步进电机结构及工作原理
步进电机又叫脉冲电机，它是一种将电脉冲信号转换为角位移的机电式数模转换器。在开环数字程序控制系统中，输出控制部分常采用步进电机作为驱动元件。步进电机控制线路接受计算机发来的指令脉冲，控制步进电机作为驱动元件。步进电机控制线路接收计算机发来的指令脉冲，控制步进电机做相应的转动。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由8086通过8255A产生。 此次设计采用四相式步进电机。
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图3-5步进电机励磁线圈
(1) 步进电机工作原理说明
步进电机由转子和定子组成。转子由一个永久磁铁构成，定子分别由四组绕组组成。步进电机组成和电气连接分别如图3-6和3-7所示。
图3-6 转子和定子示意图图3-7 电气连接示意图
当S1连通电源后，定子磁场将产生一个靠近转子为N极，远离转子为S极才磁场，这样的定子磁场和转子的固有磁场发生作用，转子就会转动，正确地S
1、S4的送电次序，就能控制转子旋转的方向。
例如：若送电的顺序为S1闭合断开S4闭合
断开
S2闭合
断开
S3闭合
断开，周而复始的循环，在定子和转子共同作用下，电机就瞬时针旋转：
若送电的顺序为S4闭合开 S1闭合
断开
S3闭合
断开
S2闭合
断断开，周而复始的循环，则电机就逆时针旋转，原理同理。
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3.3.2 电机驱动ULN2003A简介
ULN2003是高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅NPN达林顿管组成。ULN2003 是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。ULN2003A管脚如图3-8所示。
图3-8 ULN2003A管脚图
ULN2003 的每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电阻,在5V 的工作电压下它能与TTL 和CMOS 电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。ULN2003工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V 的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。 ULN2003内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管，可用来驱动继电器。它是双列16脚封装,NPN晶体管矩阵,最大驱动电压=50V,电流=500mA,输入电压=5V,适用于TTL COMS,由达林顿管组成驱动电路。ULN是集成达林顿管IC,内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管,它的输出端允许
通过电流为200mA，饱和压降VCE约1V左右，耐压BVCEO约为36V。用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。采用集电极开路输出，输出电流大，故可直接驱动继电器或固体继电器，也可直接驱动低压灯泡。通常单片机驱动ULN2003时，上拉2K的电阻较为合适，同时，COM引脚应该悬空或接电源。ULN2003是一个非门电路，包含7个单元，单独每个单元驱动电流最大可达350mA，9脚可以悬空。
由于ULN2003有这些特点，所以经常作为显示驱动、继电器驱动、照明灯
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驱动、电磁阀驱动、伺服电机、步进电机驱动等电路中。
ULN2003A内部结构如图3-9所示。
图3-9 ULN2003A内部结构图
图3-10 电机模块原理图
3.4显示模块
数码管是数码显示器的俗称。常用的数码显示器有半导体数码管，荧光数码管，辉光数码管和液晶显示器等。译码和数码显示电路是将数字钟和计时状态直观清晰的反映出来，被人们的视觉器官所接受。显示器件采用七段数码管。在译码显示电路输出的驱动下，显示出直观、清晰的数字符号。本设计所采用的是半导体数码管，是用发光二极管(简称LED)组成的字形来显示数字，七个条形发光二极管排列成七段组合字形，便构成了半导体数码管。半导体数码管有共阳极和共阴极两种类型，共阳极数码管的七个发光二极管的阳极连在一起，而七个阴极则是独立的。共阴极数码管与共阳极数码管相反，七个发光二极管的阴极连在一起，而阳极是独立的。
当共阳极数码管的某一阴极接低电平时，相应的二极管发光，可根据字形使
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某几段二极管发光，所以共阳极数码管需要输出低电平有效的译码器去驱动。共阴极数码管则需要输出高电平有效的译码器去驱动。七段显示数码管的外部引线排列如图3-11，共阳极数码管结构示意图如图3-12所示。
图3-11 数码管外引线排列
图3-12 共阳极数码管结构示意图
在多位LED显示时，为了节省I/O口线，简化电路，降低成本，一般采用动态显示方式。动态显示方式是一位一位地分时轮流各位显示器，对每一位显示器来说，每隔一段时间轮流点亮一次，形成动态显示。
图3.13 显示模块原理图
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4系统软件部分
4.1整体流程图及主程序
系统的整体软件流程图如图4-1所示
开始按下某一数字键数码管显示转动次数和转动角度按下开始键电机按数码管显示的数字开始运行停止键是否被按下是电机停止运行否电机完成指定运行次数后停止清零键是否被按下否是数码管清零
图4-1 系统流程图
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主程序如下： void main() {
TMOD=0x01; TH0=0xd8;
//T0工作方式1
//主函数
//设初值，0.01秒触发一次
TL0=0xf0;
TR0=0;
ET0=1;
EA=1;
P2=0x03; while(1) {
scan();
show();
if(num1==0)
{
TR0=0;
status=0;
} } } 4.2按键流程图及程序
按键流程图如图4-2所示
//关闭T0定时器
//允许T0定时器中断
//开启总中断允许
//若电机运行次数已达到设定值，则关时器
//并将状态位置0
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开始某一数字键被按下，则寄存器被赋予相应值开始键被按下，寄存器将值传给电机模块，电机开始转动停止键被按下，则寄存器被清零，电机停止转动结束
图4-2 按键模块流程图
按键模块程序如下： void scan() { if(START==0&&status==0)
//开始键：只有当电机不运行时才有效，
//按键扫描
且将状态位置1;
{
//并开启定时器(电机重新开始转动)。
delay(10); if(START==0&&status==0) { status=1; TR0=1;
//开定时器0
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num1=num;
} } if(SET==0&&status==1) 态位置0;
{
delay(10);
if(SET==0&&status==1)
{
status=0;
TR0=0;
} }
if(CLR==0&&status==0)
才有效
{
delay(10);
if(CLR==0&&status==0)
{
P1=0;
P0=0xff;
sh=0;
} } if(k1==0&&status==0)
运行时，数字键才有效
//停止键：只有当电机运行是有效，将状
//并关闭定时器(电机停止转动)。
//关定时器0
//清零键：只有当电机不运行时，清零键
//数字键1：设置为3 045。只有当电机不
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{ delay(10); if(k1==0&&status==0) {
num=3;
num1=3;
bai=0;
shi=4;
ge=5;
sh=1;
key=1; } } if(k2==0&&status==0) { delay(10); if(k2==0&&status==0) {
num=4;
num1=4;
bai=0;
shi=9;
ge=0;
sh=1;
key=2; } }
//数字键2：设置为4 090
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if(k3==0&&status==0) { delay(10); if(k3==0&&status==0) {
num=5;
num1=5;
bai=0;
shi=9;
ge=0;
sh=1;
key=2; } } if(k4==0&&status==0) { delay(10); if(k4==0&&status==0) {
num=6;
num1=6;
bai=0;
shi=4;
ge=5;
sh=1;
key=1; } }
//数字键3：设置为5 090
//数字键4：设置为6 045
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} if(k5==0&&status==0) {
} delay(10); if(k5==0&&status==0) {
} num=7; num1=7; bai=0; shi=9; ge=0; sh=1; key=2;
//数字键5：设置为7 090 4.3显示模块程序
由于使用的是4为数码管，每一位需要显示不同的数字，故让各位数码管按照一定的顺序轮流显示，只要扫描频率足够高，由于人眼的“视觉暂留”现象，就能连续稳定的显示。
程序如下： void show() {
//数码管显示
if(sh==1) {
P1=0x01;
//显示第一位
P0=smg[num]; P0=0xff;
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}
P1=0x02;
//显示第二位
P0=smg[bai]; P0=0xff;
P1=0x04;
//显示第三位
P0=smg[shi]; P0=0xff;
} P1=0x08; P0=smg[ge]; P0=0xff;
//显示第四位
4.4电动机模块流程图及程序
要是步进电机模块按一定方向转动，需要轮流给P2.0~P2.3口脉冲，故采用移位的方法实现，流程图如图4-3所示。(X初始值为0x01，Y初始值为0x02)
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开始45度判断所需 90度角度为45度还是90度奇判断此次转动是为奇或偶偶X、Y均左移一位X左移一位Y左移一位X、Y进行或运算并将值送到P2口运行次数寄存器减一运行次数寄存器是否为0是停止电机否结束
图4-3电机模块流程图
电机模块程序如下：
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void motor() {
} if(key==1) {
} if(key==2) {
}
//电机运行
//每次转动角度为45度时
if(c%2==0) {
} else {
} c=c+1; P2=x|y; y=_crol_(y,1); y=y|_crol_(y,4); x=_crol_(x,1); x=x|_crol_(x,4);
//每次转动角度为90度时
x=_crol_(x,1); x=x|_crol_(x,4); y=_crol_(y,1); y=y|_crol_(y,4); P2=x|y; 4.5中断程序
每次设计采用定时器来完成步进电机的转动速度，每次中断便是计数存储器加一，当计数存储器达到设定值时便使电机转动一次。
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中断程序如下：
void time0(void) interrupt 1
//中断处理程序
{ TR0=0; TH0=0xd8; TL0=0xf0; clk++; if(clk==100) {
clk=0;
num1--;
motor(); } TR0=1; }
//每一秒电机运转一次
//调用电机运行程序
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5仿真运行
(1)按下数字键后数码管显示数字
图5-1 数码管显示
(2)按下开始键后，电机开始运行
图5-2 电机运行图
(3)按下停止键后，电机停止运行 (4)按下清零键后，数码管被清零。
图5-3 电机停止运转
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6心得体会
在我们的大三即将结束的时候，我进行了《步进电机微型计算机角度控制系统的设计》。总体来说，本次训练主要是针对《计算机控制技术》所学理论知识的检测以及对protues软件的学习和使用。
随着不断深入的学习，我感受到了这个软件的强大。以前我们学习《计算机控制技术》，需要绞尽脑汁的计算分析各电路。而使用这种方法，不但计算量大、分析不太准确、结果准确性差、费时费力，通过学习protues，并通过使用protues，非常方便准确的得到了仿真电路的正确连线方法以及最优化电路。分析起来又快又准确。大大促进了我们的学习效率。
这次课程设计不仅锻炼了我们的自学能力以及我自己的耐力。而且我也深切的感受到了计算机控制技术在日常生活中的广泛应用，作为工科生我们更要加强理论联系实际，为以后成为一名技术人才奠定坚实的理论实践基础。
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参考文献
[1] 郭天祥.新概念51单片机C语言教程.北京：电子工业出版社，2009 [2] 周润景.基于PROTEUS 的电路及单片机系统设计与仿真.北京：北京航空航天出版社，2006 [3] 陈伯石.电力拖动自动控制系统.北京：机械工业出版社，2003. [4] 李光飞.单片机课程设计实例指导.北京:北京航空航天出版社，2004 [5] 陈光东.单片微型计算机原理与接口技术(第二版).武汉：华中科技大学出版社，1999
26
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附录一：Protues硬件仿真图
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附录二：系统程序
#include"reg51.h" #include"intrins.h"
sbit k1=P3^0; sbit k2=P3^1; sbit k3=P3^2; sbit k4=P3^3; sbit k5=P3^4; sbit START=P3^5; sbit SET=P3^6; sbit CLR=P3^7;
intsmg[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; int status=0,sh=0; int num,bai,shi,ge,num1,key=0; intclk=0; int c=0,x=0x1,y=0x2;
void delay(int a); void scan(); void show(); void motor();
void delay(int a) { inti,j; for(i=a;i>0;i--)
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//延时程序
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} for(j=1000;j>0;j--); void scan() {
//按键扫描
if(START==0&&status==0)
//开始键：只有当电机不运行时才有效，且将状态位置1;
{
delay(10);
if(START==0&&status==0)
{
status=1;
TR0=1;
num1=num;
} } if(SET==0&&status==1)
态位置0;
{
delay(10);
if(SET==0&&status==1)
{
status=0;
TR0=0;
} } if(CLR==0&&status==0)
//并开启定时器(电机重新开始转动)。
//开定时器0
//停止键：只有当电机运行是有效，将状
//并关闭定时器(电机停止转动)。
//关定时器0
//清零键：只有当电机不运行时，清零键
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才有效
{
delay(10);
if(CLR==0&&status==0)
{
P1=0;
P0=0xff;
sh=0;
} } if(k1==0&&status==0)
运行时，数字键才有效
{
delay(10);
if(k1==0&&status==0)
{
num=3;
num1=3;
bai=0;
shi=4;
ge=5;
sh=1;
key=1;
} }
if(k2==0&&status==0) {
//数字键1：设置为3 045。只有当电机不
//数字键2：设置为4 090
30
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delay(10); if(k2==0&&status==0) {
num=4;
num1=4;
bai=0;
shi=9;
ge=0;
sh=1;
key=2; } } if(k3==0&&status==0) { delay(10); if(k3==0&&status==0) {
num=5;
num1=5;
bai=0;
shi=9;
ge=0;
sh=1;
key=2; } } if(k4==0&&status==0) //数字键3：设置为5 090
//数字键4：设置为6 045
31
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{
delay(10);
if(k4==0&&status==0)
{
num=6;
num1=6;
bai=0;
shi=4;
ge=5;
sh=1;
key=1;
} }
if(k5==0&&status==0)
{
delay(10);
if(k5==0&&status==0)
{
num=7;
num1=7;
bai=0;
shi=9;
ge=0;
sh=1;
key=2;
} } }
//数字键5：设置为7 090
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void show()
//数码管显示
{ if(sh==1) {
P1=0x01;
P0=smg[num]; P0=0xff;
P1=0x02;
P0=smg[bai]; P0=0xff;
P1=0x04;
P0=smg[shi]; P0=0xff;
P1=0x08;
P0=smg[ge];
P0=0xff; } }
void motor()
{ if(key==1)
{
if(c%2==0) {
//电机运行
//每次转动角度为45度时33
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x=_crol_(x,1);
x=x|_crol_(x,4);
}
else
{
y=_crol_(y,1);
y=y|_crol_(y,4);
}
c=c+1;
P2=x|y; } if(key==2)
{
x=_crol_(x,1);
x=x|_crol_(x,4);
y=_crol_(y,1);
y=y|_crol_(y,4);
P2=x|y; } }
void main()
{ TMOD=0x01;
TH0=0xd8;
TL0=0xf0;
TR0=0;
ET0=1;
EA=1;
//每次转动角度为90度时
//主函数
//T0工作方式1
//设初值，0.01秒触发一次
//关闭T0定时器
//允许T0定时器中断
//开启总中断允许
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P2=0x03; while(1) {
scan(); show(); if(num1==0)
//若电机运行次数已达到设定值，则关定时器
{
TR0=0;
status=0;
} } }
void time0(void) interrupt 1
{ TR0=0; TH0=0xd8; TL0=0xf0; clk++; if(clk==100)
{
clk=0;
num1--;
motor();
} TR0=1; }
//并将状态位置0
//中断处理程序
//每一秒电机运转一次
//调用电机运行程序
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第五篇：步进电机投资项目策划方案
步进电机投资项目
策划方案
泓域咨询机构
报告说明
随着现代控制理论、半导体器件及电子信息技术的发展，微特电机呈现智能化、数字化发展趋势。微特电机智能化和数字化是指微特电机通过在其控制单元中采用可编程控制器实现电机速度和位置控制的数字化、逻辑化以及自我反馈和自我调节。随着物联网的发展，微特电机作为物联网的最底层也是最基础的终端驱动，必将朝着控制智能化、数字化的方向发展。
本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资 42968.19 万元，其中：建设投资 36246.12万元，占项目总投资的 84.36%;建设期利息 671.31 万元，占项目总投资的 1.56%;流动资金 6050.76 万元，占项目总投资的 14.08%。
根据谨慎财务测算，项目正常运营每年营业收入 73800.00 万元，综合总成本费用 59779.04 万元，净利润 8496.74 万元，财务内部收益率 20.68%，财务净现值 3609.65 万元，全部投资回收期 6.59 年。本期项目具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。
本期项目技术上可行、经济上合理，投资方向正确，资本结构合理，技术方案设计优良。本期项目的投资建设和实施无论是经济效益、社会效益等方面都是积极可行的。
实现“十三五”时期的发展目标，必须全面贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享、转型、率先、特色”的发展理念。机遇千载难逢，任务依然艰巨。只要全市上下精诚团结、拼搏实干、开拓创新、奋力进取，就一定能够把握住机遇乘势而上，就一定能够加快实现全面提档进位、率先绿色崛起。
报告全面深入地进行市场分析、预测、调查和预测拟建项目产品在国内、国际市场的供需情况和销售价格;研究产品的目标市场，分析市场占有率;研究确定市场，主要是产品竞争对手和自身竞争力的优势、劣势，以及产品的营销策略，并研究确定主要市场风险和风险程度。
本报告基于可信的公开资料，参考行业研究模型，旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。
目录
第一章
总论
第二章
项目投资背景分析
第三章
市场需求分析
第四章
产品方案
第五章
选址方案
第六章
建筑工程说明
第七章
原辅材料成品管理
第八章
工艺技术方案
第九章
环境影响分析
第 十章
劳动安全生产
第十一章
项目节能分析
第十二章
人力资源配置
第十三章
进度计划
第十四章
投资方案分析
第十五章
经济效益及财务分析
第十六章
招标方案
第十七章
项目风险分析
第十八章
总结说明
第十九章
附表
第一章
总论
一、概述
(一)项目基本情况
1、项目名称：步进电机投资项目
2、承办单位名称：xxx 有限公司
3、项目性质：新建
4、项目建设地点：xx(以最终选址方案为准)
5、项目联系人：石 xx
(二)主办单位基本情况
公司不断推动企业品牌建设，实施品牌战略，增强品牌意识，提升品牌管理能力，实现从产品服务经营向品牌经营转变。公司积极申报注册国家及本区域著名商标等，加强品牌策划与设计，丰富品牌内涵，不断提高自主品牌产品和服务市场份额。推进区域品牌建设，提高区域内企业影响力。
(三)项目建设选址及用地规模
本期项目选址位于 xx(以最终选址方案为准)，占地面积约113.56 亩。项目拟定建设区域地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，非常适宜本期项目建设。
(四)产品规划方案
根据项目建设规划，达产年产品规划设计方案为：步进电机 40000套/年。
二、项目提出的理由
国际高端客户对电机厂商的审查流程是非常严格的，即便所有程序顺利进行，进入合格供应商的时间也在 3 年以上。若中间某个环节审查未获通过，审查流程将从头开始，整个认证程序甚至需要花费 5年以上的时间。然而，一旦通过了国际高端客户的认证成为其合格或者优选供应商，合作关系将会长期稳定，形成战略性合作伙伴关系。对于行业新进入者而言，获得优质大客户订单，特别是要进入中高端市场比较困难，存在着实质性的客户壁垒。
随着电子技术，特别是微电子技术、计算机技术、材料技术、自动控制技术以及生物工程技术等在微特电机上的不断应用，现代微特电机已发展到以电子计算为控制核心，配置传感器等系列电力电子器件的新一代机电一体化系统。系统中电机与电源、驱动系统、控制系统紧密组合，整体性能和效率得到了大幅度的提升。
实现“十三五”时期的发展目标，必须全面贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享、转型、率先、特色”的发展理念。机遇千载难逢，
任务依然艰巨。只要全市上下精诚团结、拼搏实干、开拓创新、奋力进取，就一定能够把握住机遇乘势而上，就一定能够加快实现全面提档进位、率先绿色崛起。
三、项目总投资及资 金构成
本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资 42968.19 万元，其中：建设投资 36246.12万元，占项目总投资的 84.36%;建设期利息 671.31 万元，占项目总投资的 1.56%;流动资金 6050.76 万元，占项目总投资的 14.08%。
四、资金筹措方案
(一)项目资本金筹措方案
项目总投资 42968.19 万元，根据资金筹措方案，xxx 有限公司计划自筹资金(资本金)29268.19 万元。
(二)申请银行借款方案
根据谨慎财务测算，本期工程项目申请银行借款总额 13700.00 万元。
五、项目预期经济效益规划目标
1、项目达产年预期营业收入(SP)：73800.00 万元(含税)。
2、年综合总成本费用(TC)：59779.04 万元。
3、项目达产年净利润(NP)：8496.74 万元。
4、财务内部收益率(FIRR)：20.68%。
5、全部投资回收期(Pt)：6.59 年(含建设期 24 个月)。
6、达产年盈亏平衡点(BEP)：15306.12 万元(产值)。
六、项目建设进度规划
项目计划从可行性研究报告的编制到工程竣工验收、投产运营共需 24 个月的时间。
七、报告编制依据和原则
(一)编制依据
1、《中国制造 2025》;
2、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》;
3、《工业绿色发展规划(2016-2020 年)》;
4、《促进中小企业发展规划(2016-2020 年)》;
5、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》;
6、关于实现产业经济高质量发展的相关政策;
7、项目建设单位提供的相关技术参数;
8、相关产业调研、市场分析等公开信息。
(二)编制原则
1、坚持科学发展观，采用科学规划，合理布局，一次设计，分期实施的建设原则。
2、根据行业未来发展趋势，合理制定生产纲领和技术方案。
3、坚持市场导向原则，根据行业的现有格局和未来发展方向，优化设备选型和工艺方案，使企业的建设与未来的市场需求相吻合。
4、贯彻技术进步原则，产品及工艺设备选型达到目前国内领先水平。同时合理使用项目资金，将先进性与实用性有机结合，做到投入少、产出多，效益最大化。
5、严格遵守“三同时”设计原则，对项目可能产生的污染源进行综合治理，使其达到国家规定的排放标准。
八、研究范围
本报告对项目建设的背景及概况、市场需求预测和建设的必要性、建设条件、工程技术方案、项目的组织管理和劳动定员、项目实施计划、环境保护与消防安全、项目招投标方案、投资估算与资金筹措、效益评价等方面进行综合研究和分析，为有关部门对工程项目决策和建设提供可靠和准确的依据。
九、研究结论
该项目符合国家有关政策，建设有着较好的社会效益，建设单位为此做了大量工作，建议各有关部门给予大力支持，使其早日建成发挥效益。
十、主要经济指标一览表
主要经济指标一览表
序号
项目
单位
指标
备注
1
占地面积
㎡
75706.59
约 113.56 亩
1.1
总建筑面积
㎡
96147.37
容积率 1.27
1.2
基底面积
㎡
49209.28
建筑系数 65.00%
1.3
投资强度
万元/亩
299.26
1.4
基底面积
㎡
49209.28
2
总投资
万元
42968.19
2.1
建设投资
万元
36246.12
2.1.1
工程费用
万元
30995.55
2.1.2
工程建设其他费用
万元
4169.52
2.1.3
预备费
万元
1081.05
2.2
建设期利息
万元
671.31
2.3
流动资金
6050.76
3
资金筹措
万元
42968.19
3.1
自筹资金
万元
29268.19
3.2
银行贷款
万元
13700.00
4
营业收入
万元
73800.00
正常运营年份
5
总成本费用
万元
59779.04
""
6
利润总额
万元
11328.98
""
7
净利润
万元
8496.74
""
8
所得税
万元
2832.24
""
9
增值税
万元
2709.43
""
10
税金及附加
万元
2691.98
""
11
纳税总额
万元
8233.65
""
12
工业增加值
万元
21144.75
""
13
盈亏平衡点
万元
15306.12
产值
14
回收期
年
6.59
含建设期 24 个月
15
财务内部收益率
20.68%
所得税后
16
财务净现值
万元
3609.65
所得税后
第二章
项目投资背景分析
一、产业发展情况
1、行业竞争情况
微特电机是技术密集行业，其兴起于欧洲的德国、瑞士等国家，发展于日本，而后随着中国的改革开放，技术扩散逐步向我国转移。德国、日本等发达国家仍拥有微特电机行业的高端先进技术，是微电机先进技术的代表，在高端精密加工产品方面具有明显的优势，目前引领着微电机技术的发展方向;大部分一般性电机制造业已经向以中国为代表的发展中国家转移。目前，中国凭借着相对丰富的劳动力资源和较低的原材料成本，已成为世界微特电机的主要生产大国和出口国。
现阶段，发达国家生产的微特电机主要应用于工业自动化、汽车、军工、航天、家电、IT 等领域，如在工业自动化领域，代表性企业有西门子(SIEMENS)、施耐德(Schneider)、日本安川(YASKAWA)、松下(Panasonic)等;在办公领域，日本电产(NIDEC)、万宝至(Mabuchi)、美蓓亚(Minebea)、信浓(SHINANO)等;美国则在军事、航天电机领域占据较大优势，代表性企业有科尔摩根(KOLLMORGEN)
等。这些领域对生产微特电机的原材料品质、生产技术和制造工艺要求极高，利润也最为丰厚。
在单相罩极电机细分领域，不同产品规格存在较大技术差异。低端市场进入门槛较低，企业较多且规模普遍较小，竞争激烈;高端市场由于对产品性能、使用寿命、低噪音、安全及稳定性等要求极高，具有很高的技术壁垒，企业较为集中，目前参与国际市场竞争的电机厂商主要为德国依必安派特(EBM-PAPST)、意大利飞马(FIME)、美国史密斯(A.O.Smith)等，这些公司技术领先、设备先进、品质可靠，并且具备强大的研发与设计实力，竞争优势明显。近年来，我国部分本土企业不断增强自身的技术研发和创新实力，逐渐形成了一批具有较大生产规模、技术先进的企业。如大洋电机、方正电机、金龙机电、微光股份、科力尔等。这些企业除供应国内市场外，还积极参与国际业务竞争。
2、行业发展趋势
近年来，电力电子、微电子、计算机、控制等技术得到迅猛发展，催生了一系列新型微特电机，如永磁无刷直流电动机、交流伺服电动机、开关磁阻电动机、无刷双馈电动机等。
随着信息技术、材料技术、能源技术的进步，当前微特电机技术正在进入一个新的发展阶段，其发展趋势体现在以下几个方面：
(1)微型化、轻量化
为了适应日益微型化的电子信息产品，微特电机正向小型化、轻量化方向发展。这种发展既包括微特电机体积和重量的改变，也包括实现同一功能所需功率的降低。
为了达到微特电机小型、微型化的目的，一方面需要不断使用新型的高性能材料与电子元器件，提高电机的功率密度，另一方面还要不断研究新型的电机拓扑结构和运行原理。电机驱动与控制采用集成电路后，其最大优点是电路简化，有利于电机的轻薄短小化，并使驱动精度和可靠性提高。例如，以色列 GivenImaging 公司研制的 M2A 胶囊内镜，其微电机外形尺寸为 1126mmmm，重量仅 4 毫克，可在人体消化道内穿行。
(2)节能化、环保化
随着节能、健康、环保等理念受到信息处理设备、家电等终端产品消费者日益重视，微特电机作为其中主要的耗能部件，其能效水平、噪声振动、电磁干扰等节能、环保指标正在不断提升。
电机及系统运行效率的提升可释放巨大的节能降耗潜力,目前我国正在积极推动和扶持高效电机及电机系统节能工程的开展和实施，鼓励采用新型电机设计、新工艺及新材料，通过降低电磁能、热能、机械能的损耗，提高输出效率。
(3)机电一体化
随着电子技术，特别是微电子技术、计算机技术、材料技术、自动控制技术以及生物工程技术等在微特电机上的不断应用，现代微特电机已发展到以电子计算为控制核心，配置传感器等系列电力电子器件的新一代机电一体化系统。系统中电机与电源、驱动系统、控制系统紧密组合，整体性能和效率得到了大幅度的提升。
目前机电一体化微特电机系统的主要代表有交流伺服电机、开关磁阻电机等。这些电机以无刷电机作为基础，采用 IG-BT 和 MCT 等新型电力电子器件，同时采用数字信号处理器(DSP)，软件方面则采用专家系统配置，其应用范围正在不断扩大。
(4)数字化及智能化
随着现代控制理论、半导体器件及电子信息技术的发展，微特电机呈现智能化、数字化发展趋势。微特电机智能化和数字化是指微特电机通过在其控制单元中采用可编程控制器实现电机速度和位置控制
的数字化、逻辑化以及自我反馈和自我调节。随着物联网的发展，微特电机作为物联网的最底层也是最基础的终端驱动，必将朝着控制智能化、数字化的方向发展。
智能化、数字化的发展改变了人们对微特电机的认识，诞生了智能单元的概念，即把微特电机作为一个小型智能系统来定位和设计，使微特电机的发展与数字化、信息化发展的潮流相接轨。目前先进的微特电机系统已集成诊断、保护、控制、通讯等功能，可实现电机系统的自我诊断、自我保护、自我调速和远程控制等智能化操作。
(5)测试技术新型化发展
随着微特电机向微型化方向发展，其建模、仿真、优化设计的正确性、有效性需要使用微机械性能评测技术加以评价。由于微电机的重要零部件十分微小，产生的运动、位移微乎其微，无法用传统的测试方法测得相应指标。因此.必须开发微机械量传感测量技术.以适应新的测试需求。
(6)高可靠性方向发展
随着微特电机应用领域的不断拓宽，尤其是生保系统、汽车部件、航天等领域的应用，对微特电机的可靠性要求越来越高。国外有的汽车厂商制定的可靠性标准为不合格率 PPM(即不合格率不超过 10 的负
6 次方)，而有些场合，如人工心脏电机、汽车电动助力转向系统电机、载人宇宙飞
船使用的电机要求合格率 100%。
二、区域产业环境分析
综合分析国际国内形势和省情、市情，“十三五”时期是我市经济社会发展的重大历史机遇叠加期，也是实现弯道超越的黄金机遇期。一是国家实施重大战略带来的新机遇。京津冀协同发展、“一带一路”、长江经济带建设等重大战略的实施，必然会带来更大的发展空间。京津冀协同发展战略是我市面临的最大、最直接的战略机遇。这一战略的实施，使京津冀城市群成为带动全国发展的主要空间载体。“一带一路”战略的实施，为河北打通开放新通道、打造国际产能新样板、实现新一轮高水平对外开放提供了重要机遇。长江经济带建设，也必将使我市沿海靠港、交通便利等方面的优势转换为竞争优势，对承接产业转移、产品出口等起到一定的促进作用。二是新理念、新业态、新模式、新技术带来的新机遇。当前，世界经济在深度调整中曲折复苏，新一轮科技革命和产业变革蓄势待发。中央提出创新、协调、绿色、开放、共享的发展新理念，必然衍生一些新举措、新政策，其中蕴含很多发展机遇和很大的发展空间。特别是“中国制造
2025”“互联网+”等行动计划的实施，孕育着新型产业、新兴业态与全新发展模式，为我市加快传统产业改造升级，促进新产业、新业态的产生和加速成长创造了有利契机。随着一些新技术产生，各种产业发展由“制造”向“智造”转变，必将会出台一系列扶持政策，对我市调整产业结构、推进产业技改升级都将起到积极的促进作用。三是现有资源优势所蕴含的新机遇。便利的区位优势赋予了我市对项目、资金、人才的强大吸引力。经过不懈努力，我市综合实力不断增强，产业优势日益凸显，电子机箱、管道装备、食品饮料等传统产业发展壮大，新能源车辆、汽车零部件等一些前景好、潜力大的战略新兴产业已见雏形，发展质量、发展速度明显提升，具备了一定的产业基础。通过持续推进招商引资和项目建设，我们成功引进了一批大项目、好项目，并陆续开工建设、达产达效，为今后发展积蓄了充足后劲。
在看到重大机遇和有利条件的同时，我们还要清醒地认识到发展过程中存在的问题和不足。一是综合实力还不够强，经济总量不大，产业结构不够优化，财政支撑能力不足，加快产业转型升级和项目投产达效的任务依然艰巨;二是创新能力不足，创新实践、创新成果、创新举措还不够多，全社会创新、创造和创业的活力还没有得到充分
释放;三是资源约束与环境问题集中显现，节能减排压力仍然较大，破解要素制约与发展矛盾的任务艰巨。
三、项目承办单位发展概况
公司秉承“诚实、信用、谨慎、有效”的信托理念，将“诚信为本、合规经营”作为企业的核心理念，不断提升公司资产管理能力和风险控制能力。
公司不断推动企业品牌建设，实施品牌战略，增强品牌意识，提升品牌管理能力，实现从产品服务经营向品牌经营转变。公司积极申报注册国家及本区域著名商标等，加强品牌策划与设计，丰富品牌内涵，不断提高自主品牌产品和服务市场份额。推进区域品牌建设，提高区域内企业影响力。
面对宏观经济增速放缓、结构调整的新常态，公司在企业法人治理机构、企业文化、质量管理体系等方面着力探索，提升企业综合实力，配合产业供给侧结构改革。同时，公司注重履行社会责任所带来的发展机遇，积极践行“责任、人本、和谐、感恩”的核心价值观。多年来，公司一直坚持坚持以诚信经营来赢得信任。
四、行业背景分析
1、微特电机技术涉及学科门类广泛
微特电机技术涉及的学科和技术领域包括了电机技术、材料技术、计算技术、控制技术、微电子技术、电力电子技术、传感技术、网络技术等，属多学科、多技术领域交叉的综合技术，是典型的机电一体化产品，技术含量比传统电机高出许多，没有一定的技术积累和雄厚资本支持，很难取得成果。
2、属于技术和劳动密集型行业
微特电机行业是技术密集型和劳动密集型行业。当前微特电机行业的制造技术随着 ERP 数字化管理系统的推广有了本质的提高。目前主要的技术包括：焊接技术、合金加工技术、冲压加工技术、装配技术、检测技术等。
3、行业分工精细化
微特电机行业向专业化、模块化分工制造趋势十分明显。国内已有多家铸件制造、钢板件焊接、机械加工、铁心冲压、线圈制造等专业化部件生产企业。微特电机制造企业向大型机加工、电加工、总装集成、提升规模方向发展。
4、新的质量检测技术的应用
在微特电机质量检测方面，传统的检测技术在面对当前新型、高精密电机的检测难免有所不足，微特电机的发展促进并产生了新的检
验技术。如金属材料的机械性能及理化检验;绝缘材料的机械性能和电气性能检测;超声波、磁粉、着色等对焊缝质量的检测;零部件尺寸、形状位置度公差检测;绕组制作的匝间脉冲、对地及相间耐压检测;VPI 绕组电容及泄漏电流的检测;转子动平衡检测。
5、行业的周期性
微电机的应用需求会受经济周期波动的影响，在经济形势良好、呈现上升态势时，电机需求量随之上升;在经济下行周期时，需求量会出现一定程度的下降。
6、行业的区域性
目前，欧美、日本等国家拥有先进的微电机设计和制造技术，其国内除从事部分高端微电机生产外，部分制造能力已向发展中国家转移。以中国为代表的发展中国家承接日本、德国等发达国家的产业转移，目前中国已成为世界微特电机的主要生产国和出口国，其产量约占世界总产量的 70%。
就我国微特电机产业分布而言，大致呈现“东强西弱”格局，主要集中在人力资源丰富和交通便利的珠江三角洲、长江三角洲、环渤海湾三大区域，特别是广东、浙江、江苏等省份。随着中西部商业环
境改善以及东部沿海地区企业运营成本上升，目前国内产业分布有向中西部转移的趋势。
7、行业的季节性
在微特电机应用的一些领域中，如工业生产、信息处理、交通运输、消费电子和国防等领域，对微特电机的需求跟随应用行业的波动而波动，因此在这些场合中，基本不随季节变化。随季节变化的主要是一些暖通行业，如风扇、电热器、空调、冷风机会受到冷暖气候的变化而出现销售波动，此外一般节假日是家电销售旺季，从而对微特电机的需求产生一定的影响，导致各季销售不完全均衡。
8、资质认证壁垒
微特电机作为机电的关键部件，广泛应用于家用电器、汽车、视听设备、医疗器械等人们日常接触频繁的产品中，出于使用安全考虑，很多国家规定电机产品必须获得销售国安全认证后方可在该国销售，以保护消费者权益。如美国 UL 认证、德国 VDE 认证和 TUV 认证、欧盟CE 认证、中国 CCC 认证等。另外欧美市场出于环保考虑还特别要求必须获得欧盟 RoHS 指令及 REACH 认证。其中 RoHS 指令严格限制使用铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)等六种有害物质;REACH 认证要求企业使用无毒无害化合物等。通过上述认证和标
准的生产企业需具备较高的工艺技术储备、良好的生产管理、高素质的研发人才和技术工人，这对新进者构成了直接的市场准入壁垒。
9、客户壁垒
微特电机下游领域主要是家用电器、电子信息制造、工业自动化、汽车等行业，这些行业市场集中度较高，微特电机的主要订单一般集中于大型跨国企业和国内上市公司手中。国际知名厂商面对全球中高端客户，对微特电机品质要求较高，对供应商的技术水平、装备条件、资金实力、人员素质、产品环保、供货经验、品质管控等要求严格。
要进入这类优质客户的供货商行列，一般要经过长期严格的供应商审查过程。在审查过程中，除对产品的质量、价格、交货期有较高要求外，还对公司的设备、环境、内控体系、财务状况甚至社会责任设有较高的标准。因此要通过大客户的供应商审查非常困难，过程繁琐且耗时冗长。
国际高端客户对电机厂商的审查流程是非常严格的，即便所有程序顺利进行，进入合格供应商的时间也在 3 年以上。若中间某个环节审查未获通过，审查流程将从头开始，整个认证程序甚至需要花费 5年以上的时间。然而，一旦通过了国际高端客户的认证成为其合格或者优选供应商，合作关系将会长期稳定，形成战略性合作伙伴关系。
对于行业新进入者而言，获得优质大客户订单，特别是要进入中高端市场比较困难，存在着实质性的客户壁垒。
10、技术壁垒
微特电机品种较多，不同品种之间的技术特征差异较大。同品种又存在众多不同的规格，不同规格之间亦存在非常大的技术要求差异，特别是在高端市场领域，由于对产品性能、使用寿命、安全及稳定性等要求非常高，具有非常高的技术壁垒。
以单相罩极电机为例，应用在烤箱、微波炉、壁炉、冰柜等家用电器的单相罩极电机必须具备对高温、潮湿等恶劣环境的适应性，并且还需满足高使用寿命、低噪音、安全稳定的要求。因此，要配套此类高端厨房电器，就需要对单相罩极电机的结构设计、原材料选用、制造工艺等方面进行技术创新。目前国内仅有极少数创新能力较强、技术储备深厚、生产工艺及设备领先的企业可以满足上述要求。
对于新进入者而言，由于国内微特电机低端市场竞争异常激烈，利润率非常低，企业生存较困难。如从低端市场向高端市场转变，由于技术门槛较高，难度非常大。
11、规模壁垒
近年来，微特电机整体技术水平不断提升，种类不断延伸，下游客户对微特电机的性能、结构设计要求越来越高，企业必须投入较多的人力、资金进行方案设计、产品研发、购置大量先进生产设备和检验设备，才能满足客户要求。因此，企业需持续稳定获得大批量订单，进行较大规模的产品生产，才能在生产效率、采购成本、管理费用等方面凸显优势，脱离小规模低端市场的激烈竞争困境，分摊固定成本，提高单位产品边际收益。行业新进入者，若无法获得大量订单形成规模化生产，则在激烈的市场竞争中难以生存。
第三章
市场需求分析
一、行业基本情况
1、行业发展的有利因素
(1)国家产业政策支持
微特电机作为众多工业领域的关键部件，其性能水平直接影响国家工业机电产品、武器装备的优劣。一直以来我国在高精密微特电机领域与国际先进水平存在着较大的差距，成为我国从制造大国转变为制造强国的瓶颈之一。为此，国家近年来持续加大了对微特电机行业发展的支持力度，出台了一系列支持行业发展的政策，以推动微特电机行业整体技术水平的提升。
为推动微特电机实现产业升级，国家发展与改革委员会 2013 年 8月颁布的《产业结构调整指导目录(2011 本)》(2013 年修订)将高效节能家电开发与生产、机器人及成套系统、汽车电动空调、电制动、电动转向、电动汽车驱动电机、伺服电机及驱动装置等列为重点鼓励发展对象，享受国家政策、税收等方面的鼓励和扶持。
进入 2015 年以来，在全球“工业 4.0”概念引领的工业革命背景下，国务院在《政府工作报告》和《中国制造 2025》中都特别强调了智能制造的重要性，指出要加快发展智能制造装备和产品，组织研发、
突破伺服电机及驱动器和减速器等智能制造的核心装置，推进工程化和产业化。
2011 年 7 月，中国电子元件行业协会发布《微特电机行业“十二五”发展规划纲要》，指出要创建具有自主知识产权的微电机产品，鼓励电机制造企业参与国际竞争，积极争取成功上市;在提高中、低档微电机产品质量和大规模生产的同时，高度重视高效率低能耗、高出力省材料、智能化、新型微电机开发和生产技术的攻关;形成电机、专用设备及自动化生产线、零部件和材料完整的具有国际水平的产业链结构;重点发展的产品包括无刷电机、新能源汽车驱动电机及控制器、机器人用微电机等。
2012 年 1 月，工信部出台《轻工业“十二五”发展规划》，指出要重点发展节能环保智能化高端家电产品，提高其在家电产品中的比重;提高小家电产品的工业设计和制造工艺水平。结合农村安居工程，鼓励企业加强对农村使用环境和消费习惯的分析，提供适合农村市场的厨卫、家具、家电、太阳能热水器、灯具、电动自行车等产品，改善农村居民生活条件。
国家的政策支持，为中国微特电机相关产业的持续快速发展提供了良好的政策环境。随着制造强国战略和智能制造的进一步推进，我
国工业自动化，智能家电、节能电器、新能源汽车等领域迎来了一波发展浪潮，将持续带动微特电机行业的未来发展。
(2)巨大的市场需求给行业带来广阔的发展空间
微特电机行业是我国国民经济和国防现代化建设中不可缺少的基础产品工业。近年来，随着微特电机下游应用领域的快速发展，我国已经成为微特电机的生产和出口大国。
从下游应用领域看，目前我国家电市场进入更新换代为主的新消费时期，健康化、智能化、环保化的产品升级主旋律为市场注入了新的活力，消费升级衍生出来的高端家电消费需求正在持续增长。烤箱、咖啡机、搅拌机、面包机等西式小家电在国内市场逐渐兴起，亦将带动家电行业市场规模持续扩大。此外，随着农村居民收入的逐渐增加及城镇化水平的快速推进，家电在农村市场的销售空间依然广阔。家电行业持续稳定的需求将有利于微特电机提供良好的发展环境。
工业自动化近来已经成为了我国制造业升级的热门领域，“工业4.0”、“中国智造”等概念的提出，正开启了我国新一轮制造业发展大潮。随着我国人口红利的逐步消失，过去劳动力成本低的优势逐渐转变为企业的一大负担，为降低企业成本，弥补高劳动力成本带来的
短板，企业必须加快生产制造自动化、半自动化升级速度，带动与之配套的伺服电机、步进电机快速增长。
(3)技术发展带来的产业升级
经过多年的发展，我国的工业化进程已经取得了长足进步，一些关键技术领域取得了突破。与微特电机生产相关的领域中，我国在零部件专业化生产、原材料自制以及专用设备制造等方面都得到了较大的发展，尽管与国外先进水平仍有差距，但是已为我国微特电机发展奠定了很好的基础，拉动了微特电机行业的产业升级。
在零部件专业化生产方面，中国微特电机零部件专业化生产水平已有长足进步。近年来，外资企业纷纷在中国建设生产基地，这也极大促进中国微特电机零部件制造水平的不断提升。中国已出现一批较高水平的零部件制造厂家，能制造转轴、换向器、含油轴承、精密滚珠轴承、电刷等微特电机相关零部件，产品满足国内市场的同时，还远销海外。
在原材料自制方面，过去中国微特电机关键材料的自制能力不足，不少材料主要依赖国外进口。近几年，这种状况有了很大变化，绝大部分材料已能自己生产，并形成一定规模。
在专用设备制造方面，中国微特电机的生产设备和测试设备制造能力有明显提高，不少设备的性能水平与国外设备的差距逐步缩小，比如绕线机、高速冲床、动平衡机、点焊机、综合测试仪、充磁机、换向器精车机等。
2、行业发展的不利因素
(1)行业竞争激烈
近年来，微特电机下游行业迅速发展，受其影响，我国中小规模微特电机企业数量不断增加，且主要集中在中、低端领域，技术水平不高，竞争力较弱。随着我国制造业产业升级进程加快，以及全球节能环保理念的普及，下游领域对微特电机产品的性能、质量、能效、使用寿命、环境适应能力等提出了更高要求，价格低廉已不是下游企业选择微电机产品首要考量因素，这使得中、低端微特电机市场份额受到了持续的挤压。可以预见，中国微特电机市场的竞争将会越来越激烈，仅仅依靠价格战的中低端微特电机企业将面临生存考验。
(2)主要原材料的价格波动
微特电机上游原材料主要是硅钢片、铜材，价格随市场需求的起伏波动较大。在经济上升周期中，上述主要原材料价格的上涨将给微特电机的生产带来较大的成本压力，并占用企业较多的流动资金。
(3)新产品、新技术开发能力与国际先进微特电机制造企业相比仍有一定差距
国内微特电机行业新技术、新产品开发和技术创新投入不足，没有形成强大的活力。另外，产学研结合度不足也导致了部分高新技术不能及时转化为生产力，从而制约了我国微特电机技术水平的提升。
目前，我国微特电机企业在高端微电机产品开发方面处于劣势地位，特别是一些技术含量高的精密微电机，在质量和性能上与国外尚有一定的差距，导致高端产品一直被外商或外资企业垄断。
(4)人工成本不断上升
近年来，我国劳动力成本持续较快增长。国家统计局的数据显示，2010-2015 年，全国单位就业人员年平均工资从 36,539 元提高到62,029 元，年均工资复合增长率为 11.16%。根据国务院发展研究中心预计，在“十三五”中期前我国普通劳动力工资仍将保持较快上涨速度，年均增速在 14%左右。
人工成本的不断上升，给行业发展带来不利影响，但行业内优势企业可以通过技术改进和自动化、半自动化生产，不断降低人工成本占比，且随着市场认可度和品牌知名度的不断提升，其向下游转移成
本的能力也在不断增强，一定程度上可以缓解人工成本上升带来的压力。
二、市场分析
(一)产业政策
1、《中国制造 2025》
加快发展智能制造装备和产品。组织研发具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的高档数控机床、工业机器人、增材制造装备等智能制造装备以及智能化生产线，突破新型传感器、智能测量仪表、工业控制系统、伺服电机及驱动器和减速器等智能核心装置，推进工程化和产业化。
2、《产业结构调整指导目录》
将机器人及工业机器人成套系统、汽车电动空调、电制动、电动转向、电动汽车驱动电机、伺服电机及驱动装置等列为重点鼓励发展对象，并享受国家政策、税收等方面的鼓励和扶持。
(二)微特电机行业发展情况
1、微特电机行业发展概况
微特电机是技术密集行业，其兴起于欧洲的德国、瑞士等国家，发展于日本，而后随着中国的改革开放，技术扩散逐步向我国转移，
并带动我国微特电机行业的蓬勃发展。目前，德国、日本等发达国家仍拥有微特电机行业的高端先进技术，大部分一般性电机制造业已经向以中国为代表的发展中国家转移。目前中国已成为世界微特电机的主要生产大国和出口国。
微特电机特别是高端微特电机产品制造工序多，涉及精密机械、精密模具加工、磁性材料处理、绕组自动制造、绝缘烘烤处理等关键电机工艺技术，需要配套大量高精度的自动化工装与设备，还需要一系列精密的测试仪器，技术含量较高。德国、日本、美国等国家凭借其多年的生产制造经验、先进的生产工艺技术以及巨额的研发投入，掌控着大部分高端微特电机的新技术和新产品，引领世界微特电机技术的发展方向，形成了较大的世界领先优势。
目前我国已经可以实现 25 个大类、60 个系列、超过 5,000 多个规格的微特电机大批量、规模化生产。截至 2015 年 10 月，我国共有规模以上(年销售规模 2,000 万元以上)微特电机生产企业 926 家，从业人数超过 30 万人。近年来，受下游应用行业的需求拉动，我国微特电机制造行业的发展速度较快。根据国家统计局数据显示，2010 年我国微特电机销售收入为 1,257.40 亿元，2014 年达到 2,241.86 亿元，年复合增长率 15.55%。
2、行业发展前景和市场容量分析
(1)家电领域
我国是世界家电制造业大国，在国家推动“收入倍增计划”与“中国特色城镇化”的背景之下，我国家电行业整体市场规模正在不断扩大，行业销售收入已从 2012 年的 11,268.00 亿元增长到了 2016年的 14,605.60 亿元，年复合增长率达到了 6.70%。
近年来，随着家电产品智能化、节能化、网络化等趋势带来的产品更新换代速度加快，全球家电行业整体规模仍在持续扩大。据消费市场权威调查机构欧睿咨询(Euromonitor)公布数据显示，2015 年全球家电行业规模达到 3，806 亿美元，至 2020 年全球家电行业规模预计达到 5,000 亿美元。
在传统家电以外的小家电领域，如烤箱、饮水机、豆浆机、面包机、咖啡机、搅拌机、吸尘器等产品，随着我国居民生活品质的不断提高和健康意识的转变，已在我国大、中型城市家庭得到了逐步普及。
烤箱、咖啡机、搅拌机、面包机等西式小家电作为健康优质生活方式的体现，在欧美国家一直较为流行。而随着全球文化的不断融合和对健康生活理念的日益重视，西式小家电产品所带来的生活品质的提升得到越来越多人尤其是新一代年轻人的青睐。根据统计，目前发
达国家平均每户家庭拥有近 40 种小家电产品，而中国大中城市的家庭平均还不到 10 个，农村地区的家庭拥有量则更低，未来该类小家电产品在国内的市场空间巨大。另外，随着家电产品的智能化和节能环保要求，在移动互联网时代，人们期望家电产品拥有信息交互功能从而让家居生活更加安全、舒适，消费升级和更新换代将为家电产品带来更大的市场需求。
家电类电机主要包括单相罩极电机、串激电机、直流无刷电机。产品配套烤箱、冰箱、冷柜、微波炉、面包机、电吹风、商用搅拌机、家用搅拌机、榨汁机、破壁机、暖风机、换气扇、家用雾化器等白色家电。
家电行业特别是小家电市场的持续稳定增长将为家电类电机带来了巨大的市场需求。
(2)办公自动化领域
办公自动化设备包括打印机、复印机、扫描仪、传真机、投影仪、考勤机、碎纸机等。随着社会、经济的发展，办公自动化程度不断提高，办公设备市场也得到了快速的发展。
国内办公设备行业的形成时间大概在 20 世纪 90 年代中后期，伴随着经济的蓬勃发展，企事业单位对于传真机、打印机、复印机、扫
描仪等办公设备需求日增，我国已经成为了全球办公设备和办公耗材的生产大国，根据国家统计局统计，2014 年我国打印机、复印和胶印设备产量分别约 6,601 万台、713 万台。
(3)安防监控领域
随着国民经济的持续快速发展，在平安城市、道路交通、金融、教育和军警等领域的旺盛需求下，我国安防行业保持快速增长势头，2012 年我国安防行业产值为 3,180 亿元，截至 2016 年底安防行业产值已达到 5,400 亿元，年复合增长率约为 14%。
目前我国安防产业规模还偏小，主要应用于房地产、公路交通、金融、公安、电力、煤炭、教育等行业，民用市场远未启动。相比国外发达国家民用安防产品 70%的普及率，我国民用安防市场目前正处于培育期，未来发展前景广阔。
未来一段时间，随着智慧城市的持续深入、消费者安防意识的不断提高将为安防行业带来发展契机，中国安防市场发展潜力巨大。办公自动化、安防监控类设备配套公司的产品主要为混合式步进电机。
(4)工业自动化领域
当前，全球工业的科技创新和产业变革正在兴起，发展模式和竞争格局将迎来重大变革，德国的“工业 4.0”战略、美国的“先进制造
业国家战略计划”、日本的“科技工业联盟”、中国制造业顶层设计——“中国制造 2025”等发展战略，即是以智能制造为主的第四次工业革命，工业自动化是其实现的重要前提之一。工业自动化的实现基础是以机器人为代表的基础硬件及配套软件。按机器人的应用领域，可以把机器人大致分为两类：工业机器人和服务机器人。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人，如焊接机器人、搬运机器人、喷漆机器人、处理机器人、装配机器人等;服务机器人是指除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种机器人，如助残机器人、家庭作业机器人、住宅安全机器人、娱乐休闲机器人、清洁机器人、医用服务机器人等。
在工业机器人方面，根据国际机器人联合会(IFR，InternationalFederationofRobotics)数据，2015 年，我国每万名产业工人所拥有的工业机器人数量仅为 49 台，远低于韩国的 531 台,日本的 305 台和德国的 301 台，甚至低于制造业全球平均机器人密度每万名员工 69 台的水平。
随着我国人工成本快速上升及制造业升级需求的增强，近年来我国工业机器人保持了较快增长，据 CRIA 与 IFR 联合统计，2015 年中国工业机器人市场销量达到 6.90 万台，同比增长 20%。据国际机器人联
合会(IFR，InternationalFederationofRobotics)最新发布的报告显示，工业机器人在中国的销售增长将保持高速增长态势，预计 2016-2018 年，工业机器人年均增长率预计将接近 30%，2018 年销量将达 15万台。到 2018 年末，中国机器人保有量将超过 50 万台。
随着我国人口红利的逐步消失，过去劳动力成本低的优势逐渐转变为现在企业的一大负担，为降低企业成本，弥补劳动力高成本带来的短板，企业必须加快生产制造升级的速度。未来工业机器人行业在产业政策的激励和市场需求的带动下，其市场将会迎来快速增长时期。
在服务机器人方面，IFR 按照应用领域划分，将服务机器人分为个人/家用机器人(Personal/DomesticRobots)和专业服务机器人(ProfessionalServiceRobots)两大类。
2015 年全球专业服务机器人销量约为 4.1 万台，较 2014 年增加约25%。据 IFR 预测，2016-2019 年，全球专业服务机器人销量将达到 33万台，其中医用和物流用途机器人是增长潜力最大的两类专业服务机器人。
在个人/家用服务机器人方面，2014 年全球销量约为 470 万台，比2013 年增长约 18%;2015 年总销量为 540 万台，比 2014 年增长 16%。国际机器人联盟(InternationalFederationofRobotics，IFR)预计
2016-2019 年，个人/家用服务机器人的累计销量将达到 4,200 万台，累计销售额约为 223 亿美元。随着人们生活方式的转变，家用机器人在提高人们生活的舒服度和便利性方面将会发挥更大的作用，未来其市场需求也将越来越广阔。工业机器人和服务机器人市场的快速增长，将带动伺服电机的需求。
第四章
产品方案
一、建设规模及主要建设内容
(一)项目场地规模
该项目总占地面积 75706.59 ㎡(折合约 113.56 亩)，预计场区规划总建筑面积 96147.37 ㎡。
(二)产能规模
根据国内外市场需求和 xxx 有限公司建设能力分析，建设规模确定达产年产步进电机 40000 套，预计年营业收入 73800.00 万元。
二、产品规划方案及生产纲领
本期项目产品主要从国家及地方产业发展政策、市场需求状况、资源供应情况、企业资金筹措能力、生产工艺技术水平的先进程度、项目经济效益及投资风险性等方面综合考虑确定。具体品种将根据市场需求状况进行必要的调整，各年生产纲领是根据人员及装备生产能力水平，并参考市场需求预测情况确定，同时，把产量和销量视为一致，本报告将按照初步产品方案进行测算。
第五章
选址方案
一、项目选址原则
项目选址应符合城市发展总体规划和对市政公共服务设施的布局要求;依托选址的地理条件，交通状况，进行建址分析;避免不良地质地段(如溶洞、断层、软土、湿陷土等);公用工程如城市电力、供排水管网等市政设施配套完善;场址要求交通方便，环境安静，地形比较平整，能够充分利.用城市基础设施，远离污染源和易燃易爆的生产、储存场所，便于生活和服务设施合理布局;场址上空无高压输电线路等障碍物通过，与其他公共建筑不造成相互干扰。
二、建设区基本情况
项目建设选址区位优势得天独厚，是区域核心功能区的重要组成部分。交通体系开放便捷，周边 10 分钟车程范围内，有高速公路 4 条、高速公路出入口 6 个，多条国道在区内通过，立体化交通网络通达。
项目建设地自然生态环境良好，园区绿化率达 50%以上，空气和水质优于国家标准;项目建设地配套功能设施完备，基础功能设施达到“十通一平”，建有大型商务写字楼、会议中心、星级酒店等，能够提供会议、住宿、餐饮、医疗、休闲等服务。
综合分析国际国内形势和省情、市情，“十三五”时期是我市经济社会发展的重大历史机遇叠加期，也是实现弯道超越的黄金机遇期。一是国家实施重大战略带来的新机遇。京津冀协同发展、“一带一路”、长江经济带建设等重大战略的实施，必然会带来更大的发展空间。京津冀协同发展战略是我市面临的最大、最直接的战略机遇。这一战略的实施，使京津冀城市群成为带动全国发展的主要空间载体。“一带一路”战略的实施，为河北打通开放新通道、打造国际产能新样板、实现新一轮高水平对外开放提供了重要机遇。长江经济带建设，也必将使我市沿海靠港、交通便利等方面的优势转换为竞争优势，对承接产业转移、产品出口等起到一定的促进作用。二是新理念、新业态、新模式、新技术带来的新机遇。当前，世界经济在深度调整中曲折复苏，新一轮科技革命和产业变革蓄势待发。中央提出创新、协调、绿色、开放、共享的发展新理念，必然衍生一些新举措、新政策，其中蕴含很多发展机遇和很大的发展空间。特别是“中国制造2025”“互联网+”等行动计划的实施，孕育着新型产业、新兴业态与全新发展模式，为我市加快传统产业改造升级，促进新产业、新业态的产生和加速成长创造了有利契机。随着一些新技术产生，各种产业发展由“制造”向“智造”转变，必将会出台一系列扶持政策，对我
市调整产业结构、推进产业技改升级都...