微機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計報告

1、WORD格式步進電機轉(zhuǎn)動控制設(shè)計報告摘要步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元 件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號 的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號， 電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。步進電機控制系統(tǒng)以 8088 作為控制的核心 元件，利用 8255的 A 口控制步進電機， C口連接 K0-K7，以選取不 同檔的移動速度 , 同時獲取控制轉(zhuǎn)動方向（即正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)） .本課程設(shè)計報告通過步進電機的基本介紹、系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計 （包括最小系統(tǒng)介紹、接口電路設(shè)計、延時程序設(shè)計、步進電機的驅(qū) 動程序設(shè)計等幾個主要模塊）、完整的匯編語言程序等，我們

2、完成了 對步進電機系統(tǒng)的設(shè)計，并完成了相應(yīng)的任務(wù)，如正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、正向 加速、反向加速等，使我們進一步掌握了匯編語言，也使我們能很好 的把書本上的知識與實踐相結(jié)合，大大提高了我們的動手能力 關(guān)鍵字：步進電機； 8086CPU； 8255 可編程 I/O 接口芯片；匯編語言目錄摘要 ,18專業(yè)資料整理1.1 步進電機轉(zhuǎn)動控制的設(shè)計要求與設(shè)計方案1.2 步進電機轉(zhuǎn)動控制的要求與功能 31.3 總體設(shè)計方案 3、步進電機轉(zhuǎn)動控制設(shè)計的硬件設(shè)計、 2.1 步進電機轉(zhuǎn)動控制的硬件框圖 ,42.2 步進電機驅(qū)動原理 ,4三、步進電機轉(zhuǎn)動控制軟件設(shè)計3.1 主程序流程圖 ,63.28255 初始化 ,7四、步

3、進電機硬 / 軟件的調(diào)試4.1 硬件調(diào)試 ,84.2 軟件調(diào)試 ,84.3 調(diào)試過程 ,8五、設(shè)計總結(jié) ,9附錄一 ,10、步進電機控制的設(shè)計要求與設(shè)計方案11 步進電機轉(zhuǎn)動控制的要求與功能使用匯編語言外加 K0-K7 等一系列的開關(guān)實現(xiàn)對步行電機轉(zhuǎn)速與方向的控制（ 現(xiàn)兩個以上功能）1. 啟動與停止控制：用戶撥動某一指定鍵后可以實現(xiàn)電機的啟動與停止的控制2. 方向的控制：用戶將某一指定鍵撥向上可以實現(xiàn)電機的正轉(zhuǎn)，撥向下實現(xiàn)電 機的反轉(zhuǎn)3. 速度的控制：用戶將另一指定鍵撥向上可以實現(xiàn)電機的加速轉(zhuǎn)動，撥向下實 現(xiàn)電機的減速轉(zhuǎn)動4. 綜合控制：用戶一起撥動上述的按鍵后可以實現(xiàn)電機的加速正轉(zhuǎn)，減速反轉(zhuǎn)

4、 等操作；12 總體設(shè)計方案8255A選用 TN8886 實驗箱與微機，通過在實驗箱構(gòu)造硬件電路，主要是利用 芯片單元模塊、步進電機單元模塊。通過微機編程與下載到實驗箱上。實現(xiàn)軟硬 結(jié)合控制步進電機的轉(zhuǎn)動、步進電機轉(zhuǎn)動控制設(shè)計的硬件設(shè)計2.1 步進電機轉(zhuǎn)動控制的硬件框圖1、按圖 2-1 連接線路，用 8255 輸出脈沖序列，開關(guān) K0K6控制步進電機轉(zhuǎn) 速， K7控制步進電機轉(zhuǎn)向。2、PA0 PA3接電機的驅(qū)動端； PC0 PC7接 K0 K7。3、編寫程序?qū)崿F(xiàn)步進電機的順時針旋轉(zhuǎn)控制。當K0 中任一開關(guān)為“ 1”向 上撥時步進電機啟動，全部為“ 0”時步進電機停止，其中 K0為“ 1”時速度

5、最 慢，K6 為“1”時速度最快。 K7為“1”（向上撥）時步進電機順時針轉(zhuǎn)動，為“ 0” （向下?lián)埽r逆時針轉(zhuǎn)動。圖 2.12.2 步進電機驅(qū)動原理步進電機驅(qū)動原理：如圖 2-2-1 是通過對每相線圈中的電流的順序切換來使電機 作步進式旋轉(zhuǎn)。線圈的通電順序決定了步進電機的旋轉(zhuǎn)方向（順時針或逆時針）。 驅(qū)動電路由脈沖信號來控制，所以，調(diào)節(jié)脈沖信號的頻率便可改變步進電機的轉(zhuǎn) 速。如圖 2-2-1 所示：本實驗使用的步進電機用直流 5V 電壓，每相電流 0.16A 電機線圈由四相組成：即： 1（ BA） 2（ BB） 3（ BC） 4（ BD圖 2-2-1驅(qū)動方式為二相激磁方式，各線圈通電順序如下

6、表：表 2-2-2表2-2-2 中首先向 1和2線圈輸入驅(qū)動電流，接著依次向 2和3，3和 4，4和1輸入驅(qū)動電流，最后再返回到 1 和 2，按這種順序切換可使步進電機實現(xiàn)順時針 方向旋轉(zhuǎn)。實驗中可通過不同的時間延時來得到不同頻率的步進電機輸入脈沖， 從而得到各種不同的電機轉(zhuǎn)速WORD格式步進電機轉(zhuǎn)動控制設(shè)計報告、步進電機轉(zhuǎn)動控制軟件設(shè)計3 1 主程序流程圖開始8255初始化， A口輸入 C口輸出返回 DOS33H=>BUFBUF內(nèi)容從 8255A口輸出置延時時間鍵盤有無按鍵按下NYK4=1？讀開關(guān)狀態(tài)K0-k6=1？置停止信息控制信息循環(huán)右移一位控制信息循環(huán)左移一位圖 3.1 主程序流

7、程圖10專業(yè)資料整理WORD格式步進電機轉(zhuǎn)動控制設(shè)計報告選用 8255的 A 口做輸出， C 口做輸入。 BUF輸出給電機驅(qū)動端，通過檢測開 關(guān)，賦給不同的延時值和不同的移位命令，改變轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向。不停的循環(huán)輸出，使 得電機轉(zhuǎn)動。通過改變 CX的賦值來控制電動機的轉(zhuǎn)動速度。 CX越小電動機的轉(zhuǎn) 動速度越大。也可以通過改變 BL 的值來改變單個開關(guān)的速度。我們把 CX稱為總 開關(guān)， BL成為分開關(guān)。從而達到從 K0到 K6速度逐漸變快，而 K7控制電動機的 反轉(zhuǎn)。當 K7 閉合時電動機反轉(zhuǎn)。3.28255 初始化8255的片選信號 CS接 288H 28FH。 PA0 PA3接電機的驅(qū)動端； PC0

8、 PC7 接 K0 K7。8255A 芯片一般占用四個連續(xù)的口地址，按照從高到低分別為：控制口、 C 口、B 口、A 口。8255 共有三種工作方式：方式 0：基本輸入輸出；方式 1：中斷工作方式； 方式 2：雙通輸入輸出，僅有 A 口。D7 D0:10001001A口輸出， C口輸入。圖 3.28255 引腳分析四、步進電機硬 / 軟件的調(diào)試4.1 硬件調(diào)試4.1.1 斷電調(diào)試 為了安全，首先進行斷電調(diào)試，用萬用表檢測系統(tǒng)是否有短路現(xiàn)象，再檢查 嚴原理是否正確。經(jīng)檢測，原理正確也沒有短路現(xiàn)象。4.1.2 通電調(diào)試 打開電源，下載程序，看是否正常4.2 軟件調(diào)試將寫好的源程序在軟件上編譯連接，

9、直接下載到實驗箱，觀察現(xiàn)象。經(jīng)過多次調(diào)試后達到了設(shè)計要求4.3 總調(diào)試過程 在第一次下載后運行時，電機不轉(zhuǎn)動，查找原因，發(fā)現(xiàn)電源接口沒有接對， 經(jīng)修改后運行正確。五、設(shè)計總結(jié)通過本次課程設(shè)計，使自己的動手實踐與所學(xué)知識結(jié)合應(yīng)用的能力有了很大 的提高，讓我認識到實踐的重要性，但同時要實際應(yīng)用過和當中，也發(fā)現(xiàn)理論知 識的重要性，沒有理論知識的支撐，是不能很好的完成本次課程設(shè)的。在設(shè)計實 驗的過程中，不斷的讓理論與實踐結(jié)合，講課堂上所學(xué)的知識轉(zhuǎn)化為在實踐中所 需的過程，這個過程對我學(xué)習(xí)很寶貴。本次設(shè)計步進電機轉(zhuǎn)動控制，通過我掌握了的微機原理與接口技術(shù)知識，查 資料、百度、請教同學(xué)老師等等。雖然，知識

10、固然重要，但廢寢忘食般的研究態(tài) 度和樂于助人的品格更需要提倡。通過利用 8255A芯片來實現(xiàn)步進電機控制轉(zhuǎn)動 的設(shè)計應(yīng)用，不僅為以后的學(xué)習(xí)實踐打下了基礎(chǔ)，并且很好的消化了所學(xué)知識的 難點、問題。在設(shè)計過程當中也發(fā)現(xiàn)了自己經(jīng)驗的不足。首先是對試驗箱的認識和應(yīng)用， 很多模塊的使用存在誤解。然后就是在編程序方面的，有好多程序只是一知半懂， 不能熟練地操作，需要提示和看書，需要大量的練習(xí)，為以后的學(xué)習(xí)指明方向。 在完成自己所涉及項目后參與到其他同學(xué)的項目里，共同研究學(xué)習(xí)，互相幫助不 僅幫助了他人，還擴展了自己的實踐能力。感謝老師提供給我們實踐課本知識的機會，并且認真地陪同學(xué)生一起設(shè)計課 程設(shè)計，奠基了

11、以后自主研究設(shè)計項目的能力附錄一源程序P55AEQU60H8255口A輸出P55CEQU62H8255口C輸入P55CTRLEQU63H82控55制口DATASEGMENTBUFDB0DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVDX,P55CTRLMOVAL,89HOUTDX,AL;8255C輸入， A 輸出MOVBUF,33HOUT1:MOVAL,BUFMOVDX,P55AOUTDX,ALIN1MOVDX,P55CINAL,DX;讀開關(guān)狀態(tài)TESTAL,01HJNZK0TESTAL,02HJNZK1TESTAL,04HJNZK2TESTAL,08HJNZK3TESTAL,10HJNZK4TESTAL,20HJNZK5TESTAL,40HJNZK6STOP:JMPOUT1K0:MOVBL,10HSAM:TESTAL,80HJZZX0JMPNX0K1:MOVBL,18HJMPSAMK2:MOVBL,20H;JMPSAMK3:MOVBL,40H;JMPSAMK4:MOVBL,80H;JMPSAMK5:MOVBL,0C0H;JMPSAMK6:MOVBL,0FFH;JMPSAMZX0:CALLDELAYMOVAL,BUFRORAL,01H循; 環(huán)右移