步進電機實驗微機原理#(精選.)

1、大連理工大學(xué)本科設(shè)計報告（計算機原理接口實驗綜合設(shè)計）題目：步進電機控制系統(tǒng)設(shè)計課程名稱：計算機原理實驗學(xué)院（系）：電信專業(yè)：自動化班級：電自1301學(xué)號：201382062學(xué)生姓名：寧博成績：2015年12月26日題目：步進電機1. 設(shè)計要求利用實驗臺上的開關(guān) K7 控制步進電機的轉(zhuǎn)向，利用電位器控制步進電機的轉(zhuǎn)速。具體要 求如下：1. 利用 D8255A 的 PA0-PA3 做輸出，輸出步進電機的相序、驅(qū)動步進電機工作，相序之間的 時間決定著步進電機的轉(zhuǎn)速，而間隔時間由延時程序中的 CX 寄存器的初值決定。2. 利用 D8255A 的 PB7 做輸入控制轉(zhuǎn)向，與 K7 連接。其中 K7 做

2、步進電機的轉(zhuǎn)向控制，用 ADC0809 實現(xiàn) AD 轉(zhuǎn)換，利用電位器控制轉(zhuǎn)速，程序運行時通過 K7 和電位器對步進電機 實施動態(tài)控制；3. 利用 8253 做秒脈沖發(fā)生器， 產(chǎn)生約 2 秒的周期性方波信號。 其中 CNT0 做分頻器： 將 1MHZ 信號分頻為 100HZ ； CNT1 做秒脈沖輸出（ 0.5HZ ）；4. 利用 386 模塊的主 8259 的 MIR5 做中斷請求輸入， 將 CNT1 的 OUT1 秒信號方波作為中斷 請求信號，引發(fā)中斷服務(wù) ISR;5. 在中斷服務(wù)程序中實現(xiàn)對步進電機的轉(zhuǎn)速、 轉(zhuǎn)向?qū)崟r控制。 方法如下： 在 ISR 中，對 D8255A 的 PB 口進行一次

3、輸入操作，并根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)：1）對D7 （與K7對應(yīng)）位的數(shù)據(jù)為步進電機的轉(zhuǎn)向控制；2）ADC0809 讀入的數(shù)據(jù)為步進電機的轉(zhuǎn)速控制。2 . 設(shè)計分析及系統(tǒng)方案設(shè)計1. 使用“寄存器間接尋址”的方式輸出相序信號：將步進電機的相序數(shù)據(jù)定義在數(shù)據(jù)段當(dāng)中，使用 SI 查表（間接尋址）獲取相序數(shù)據(jù)。其中查表順序決定著電機轉(zhuǎn)動方向；2. 對8253進行編程，使 0UT1輸出2秒周期的脈沖方波信號。為了便于調(diào)試，建議使用邏輯筆監(jiān)測0UT1的輸出；3. 編制與中斷相關(guān)的程序。包括中斷屏蔽字的設(shè)定、中斷向量表的創(chuàng)建以及開中斷的操作。上述這些操作都應(yīng)當(dāng)加到程序的初始化中；4. 編寫中斷服務(wù)程序ISR。在ISR

4、中讀取D8255A的PB 口數(shù)據(jù)和AD轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，然后進行數(shù)據(jù)分析、根據(jù)數(shù)據(jù)來調(diào)整 CX 寄存器中的數(shù)據(jù)，因而改變步進電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。3系統(tǒng)電路圖MIR50.5HZ方波82530UT1Vcc0210HCLK1GATE1/CSOUT0CLK0GATE01MHZ 脈沖圖1 .1實驗參考邏輯電路4 .外圍接口模塊硬件電路功能描述8253. TMP82C53町編程間隔計數(shù)器PX1曲EDrawM)AlPMPV*牙也PMLPA2PMEWESIPB?1VA豹¥J?*JiFJrs斗*825510JI11處uu1+Lp3li：> *17IS3LPj j3E02】P斗 PM 際PA山El；刃D&

5、gt;KE2ITnrWcPK"PKtMT re*PBDCLKOCOUTflCG/TEOCGND匚匚匚 mD6匚匚匚匚c C2 10D D Dr>5D4mJ VCC(+5VJ傾J RDJ C§1 Al3 AOJ CLK2J OUT2J GATE23 CLKl3 GATEl OUT!8253具有三個獨立的16位減法計數(shù)器，每個計數(shù)器可按照二進制或十進制計 數(shù)，每個通道都有六種不同的工作方式。8255有3個8位并行I/O 口。具有3個通道3種工作方式的可編程并行接 口芯片（40弓I腳）。其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強。8255可作為主機與多種外設(shè)連接時的中間接口

6、電路。ADC0809是8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部有一個8通道多路開關(guān)， 它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行 A/D轉(zhuǎn)換，具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。模擬輸入電壓范圍 0+5V，不需零點和滿刻度校準(zhǔn)。5主程序中主要變量說明變量名稱內(nèi)存單元功能FLAGAX轉(zhuǎn)向標(biāo)志SPEEDSI可調(diào)轉(zhuǎn)速SDAL默認(rèn)轉(zhuǎn)速6. 系統(tǒng)軟件中各個子程序的功能描述子程序名稱入口參數(shù)出口參數(shù)功能描述serviceio8255_BADC0809SD中斷服務(wù)DELAY無無延時speed in無無電機按照一定參數(shù)轉(zhuǎn)起來7. 主程序程序流程圖(a)主程序流程圖(b)中斷服務(wù)程序流程圖圖1.2程序流

7、程圖8. 程序清單IO_ADDRESS equ 200h time equ 210h ad_io equ 220h data segment order1 db 01h,03h,02h,06h,04h,0ch,08h,09h order2 db 09h,08h.0ch,04h,06h,02h,03h,01h FLAG db ?speed dw 0300h,0380h,0480h,0580h,0680h,0780h,0880h SD dw 0280h ; 默認(rèn)轉(zhuǎn)速data ends code segment assume cs:code,ds:data start:mov ax,data mov

8、 ds,ax mov dx,IO_ADDRESS add dx,03端口輸入， A、 C 輸出，方式 0標(biāo)志位置 0設(shè)置中斷屏蔽字;IR5設(shè)置中斷向量表mov al,82h ;B out dx,alclimov FLAG,00h ; in al,021h ; and al,11011111b out 021h,al push ds ;mov ax,0 mov ds,ax mov si,35h add si,si add si,si mov ax,offset service mov si,axpush cs pop ax mov si+2,ax pop dsmov dx,time add dx

9、,03 mov al,37h out dx,al mov dx,time mov al,0 out dx,al out dx,al mov dx,time add dx,03 mov al,56h out dx,al mov dx,time inc dx mov al,200 out dx,al sti; 分頻得到 0,5s 脈沖；計數(shù)器0,方式3, BCD碼計數(shù)，先低后高 ; 計數(shù)器 0設(shè)初值; 寫初值 10000; 計數(shù)器 1,方式 3,二進制計數(shù),低 8 位; 設(shè)計數(shù)器 1 初值為 200; 產(chǎn)生 0.5s 脈沖speedin:cmp FLAG,01h ; 轉(zhuǎn)向,轉(zhuǎn)速 jz cccmov

10、 dx,IO_ADDRESSmov cx,08lea si,order1 aaa: mov al,siout dx,al call delay inc si loop aaa jmp speedinccc: mov dx,IO_ADDRESS mov cx,08 lea si,order2 ddd: mov al,si out dx,al call delay inc si loop ddd jmp speedinservice proc far ; push ax push dx push si push bxmov dx,IO_ADDRESS inc dx in al,dxmov bl,a

11、lshl bl,1jnc mmmmov FLAG,01Hmov dx,ad_io out dx,almov dx,ad_ioadd dx,2L1: in al,dxtest al,01h jz L1mov dx,ad_io inc dx中斷服務(wù)子程序;CF=O,則跳轉(zhuǎn);ADC啟動轉(zhuǎn)換地址; 啟動 ADC;獲取ADC E0狀態(tài)地址; 測試 EOC=？1; 讀數(shù)據(jù)地址in al,dx cmp al,OOH jnz cmp11 mov SD,O28Oh jmp endsercmp11:cmpal,10Hjnccmp12movsi,WORD PTR speed0movSD,sijmpendsercmp

12、12:cmpal,20Hjnccmp13movsi,WORD PTR speed2movSD,sijmpendsercmp13:cmpal,30Hjnccmp14movsi,WORD PTR speed4movSD,sijmpendsercmp14:cmpal,40Hjnccmp15movsi,WORD PTR speed6movSD,sijmpendsermmm: jmp cmp20cmp15:cmpal,50Hjnccmp16movsi,WORD PTR speed8movSD,sijmpendsercmp16: cmp al,60Hjnccmp17movsi,WORD PTR speed

13、10movSD,sijmp endsercmp17:mov si,WORD PTR speed12 mov SD,si jmp endsercmp20: mov dx,ad_io out dx,al mov dx,ad_io add dx,2L2: in al,dx test al,01h jz L2 mov dx,ad_io inc dx in al,dxmovFLAG,00Hcmp jnzal,00Hcmp21movSD,0280Hjmp cmp21:endsercmp jnc moval,10Hcmp22si,WORD PTR speed0movSD,sijmp cmp22:endser

14、cmp jncal,20Hcmp23movsi,WORD PTR speed2movSD,sijmp cmp23:endsercmpal,30Hjnc cmp24mov si,WORD PTR speed4mov SD,sijmp endsercmp24:testal,40Hjnccmp25mov si,WORD PTR speed6movSD,sijmp endsercmp25:cmpal,50Hjnccmp26mov si,WORD PTR speed8movSD,sijmp endsercmp26:cmpal,60Hjnccmp27mov si,WORD PTR speed10 movS

15、D,sijmp endser cmp27:發(fā) EOI 命令mov si,WORD PTR speed12 mov SD,si endser: ;mov al,20hout 20h,alpop bxpop sipop dxpop axstiiret service endpdelay proc ; 延時程序push axpush cxpush dxmov dh,6x1: mov cx,SDx2: loop x2decdhjnzx1popdxpopcxpopaxretdelay endpcode endsendstart9. 系統(tǒng)調(diào)試運行結(jié)果說明、分析所出現(xiàn)得問題，設(shè)計體會與建議運行結(jié)果說明： 基本完成了任務(wù)要求，可以控制步進電機的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向。 問題：通過寄存器間接尋址的方法使電機旋轉(zhuǎn)，在此程序中電機運行狀態(tài)的改變稍有延遲， 原因是在主程序中，狀態(tài)的改