計(jì)算機(jī)組成原理與匯編 步進(jìn)電機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、成績:匯編及接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目：步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)班級：070609學(xué)號：070609313姓名：趙明時(shí)間：2009年12月 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark11 o Current Document （一）設(shè)計(jì)任務(wù)與要求-3-（二）設(shè)計(jì)方案（包括設(shè)計(jì)思路、使用到哪些芯片、各個(gè)芯片的作用）3（三）硬件線路設(shè)計(jì)（包括線路圖及連線說明）4（四）軟件設(shè)計(jì)（包括程序流程圖）4（五）源程序（要有注釋）5（六）調(diào)試過程（包括實(shí)驗(yàn)過程中的硬件連線，實(shí)驗(yàn)步驟、出現(xiàn)的問題、解決的方法、使用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等）-8（七）總結(jié)（在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的心得和體會，150字左右） 8課程設(shè)計(jì)題

2、目步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求（一）設(shè)計(jì)目的了解步進(jìn)電機(jī)控制的基本原理，掌握控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動的編程方 法。進(jìn)一步熟練8255的使用。（二）設(shè)計(jì)內(nèi)容編程控制步進(jìn)電機(jī)，使其能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，要求：開關(guān)K8控制電機(jī)的啟動與停止：當(dāng)K8向上撥時(shí)，電機(jī)啟動，否則電機(jī)停 止；開關(guān)K17控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速：K1向上撥時(shí)，得到最低轉(zhuǎn)速，K7向上 撥時(shí)，得到最高轉(zhuǎn)速。每個(gè)開關(guān)對應(yīng)一個(gè)發(fā)光二極管，要求開關(guān)向上撥時(shí)，對應(yīng)的發(fā)光二極管亮。設(shè)計(jì)方案（一）步進(jìn)電機(jī)原理步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動原理是通過對每相線圈中的電流的順序切換（實(shí)驗(yàn)中的步進(jìn)電機(jī)有四 相線圈，每次有二相線圈有電流，有電流的相順序變化），來使電機(jī)作步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)。驅(qū) 動電路由脈

3、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(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本實(shí)驗(yàn)使用的步進(jìn)電機(jī)線圈由四相組成，驅(qū)動方式為二相激磁方式，如圖3.10708 tCMS- 7 .1 rl- i .I- 2 1 o所示。圖3.1步進(jìn)電機(jī)原理圖如表3.1所示，首先使HA線圈和HB線圈有驅(qū)動電流，接著使HB和HC、HC和HD、 HD和HA，又返回到HA和HB有驅(qū)動電流，按這種順序切換，電機(jī)軸按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。表3.1 步進(jìn)電機(jī)激磁方式相 順序HAHBHCHD0+1+2+3+注：當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束要立即關(guān)閉電源，否則一直停留在某一相上會使電機(jī)發(fā)（二）所用芯片及作用此系統(tǒng)主要用到的芯片為8255，8255方式0是基本輸入/輸出方式

4、，A、B、C 三個(gè)口中任何一個(gè)口都可提供簡單的輸入和輸出操作，不需要應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號，即可用于 無條件傳送的場合，也可以用作查詢方式傳送。當(dāng)采用查詢方式傳送時(shí)，原則上可用A、 B和C三個(gè)口的任一位充當(dāng)查詢信號，但通常都是選用C 口充當(dāng)查詢信號，這和C 口 的編程有關(guān)。通常把C 口的4位（高4位或低4位）規(guī)定為輸出口，用以輸出一些控制信 號，把C 口的另4位規(guī)定為輸人口，用以輸入外設(shè)的狀態(tài)。方式1是一種選通輸人偷出方式，A 口和B 口均可工作在這種方式。方式1可作為 查詢式傳送方式，此時(shí)握手聯(lián)絡(luò)信號，C 口要用6位（分成兩個(gè)3位）分別作為A 口和B 口的應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號。方式1也可用作中斷方式，此時(shí)要寫

5、對應(yīng)的C 口的按位置位字，打 開中斷。方式2是A口獨(dú)有的雙向傳送方式，一般使用中斷傳送方式。硬件設(shè)計(jì)線路LAD1 -LAD2 -LAD3 -LAD4 -LAD5 -LAD6 -LAD7 -LAO -LA1 一 一IOY0 -IORD -IOWR “ “_LADO謨實(shí)驗(yàn)連線ADOAD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7A0AlCERDWR 8255模塊的 WR、RD連到ISA總線接口模塊的 IOWR、IORD, 8255 選通信號CE連到ISA總線接口模塊的IOY0o8255模塊的數(shù)據(jù)線AD7AD0、地址線A7A0分別連到ISA總線接口模塊的 LAD0 LAD7,LA0 LA7o 步進(jìn)電機(jī)的H

6、A一PAO , HB PA1,HC PA2,HDPA3。8255模塊的PA0PA7與開關(guān)K1K8相連，PB0PB7與燈相連。2.運(yùn)行程序，觀察電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。軟件設(shè)計(jì)該驅(qū)動器根據(jù)撥碼開關(guān)KX、KY的不同組合有三種工作方式供選擇:方式1為中斷方式：P3.5（INT1）為步進(jìn)脈沖輸入端，P3.7為正反轉(zhuǎn)脈 沖輸入端。上位機(jī)（PC機(jī)或單片機(jī)）與驅(qū)動器僅以2條線相連。方式2為串行通訊方式：上位機(jī)（PC機(jī)或單片機(jī)）將控制命令發(fā)送給驅(qū) 動器，驅(qū)動器根據(jù)控制命令自行完成有關(guān)控制過程。方式3為撥碼開關(guān)控制方式：通過K1K5的不同組合，直接控制步進(jìn)電 機(jī)。當(dāng)上電或按下復(fù)位鍵KR后，AT89C2051先檢測撥碼開關(guān)K

7、X、KY的狀態(tài)， 根據(jù)KX、KY的不同組合，進(jìn)入不同的工作方式。以下給出方式1的程序流程框 圖與源程序。在程序的編制中，要特別注意步進(jìn)電機(jī)在換向時(shí)的處理。為使步進(jìn)電機(jī) 在換向時(shí)能平滑過渡，不至于產(chǎn)生錯(cuò)步，應(yīng)在每一步中設(shè)置標(biāo)志位。其中20H單 元的各位為步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)標(biāo)志位;21H單元各位為反轉(zhuǎn)標(biāo)志位。在正轉(zhuǎn)時(shí)，不僅 給正轉(zhuǎn)標(biāo)志位賦值，也同時(shí)給反轉(zhuǎn)標(biāo)志位賦值;在反轉(zhuǎn)時(shí)也如此。這樣，當(dāng)步進(jìn) 電機(jī)換向時(shí)，就可以上一次的位置作為起點(diǎn)反向運(yùn)動，避免了電機(jī)換向時(shí)產(chǎn)生錯(cuò) -LB 步。步進(jìn)電機(jī)控制源代碼程序源代碼MY_DATASEGMENTA8255DW 0C400HB8255DW 0C401HC8255DW

8、0C402HD8255DW 0C403HSHUNDB 03H,06H,09H,0CH;順時(shí)針旋轉(zhuǎn)SGTBDB 0F9H,0A4H,0B0H,099H,92H,82HDCODEDB ?MY_DATAENDsMY_CODESEGMENTMY_PROCPROC FARASSUME CS:MY_CODE, DS:MY_DATASTART:MOVAX,MY_DATAMOVDS,AXMOVDX,D8255MOVAL,90HOUTDX,ALMOVBL,33HNEW:MOVDX,A8255INAL,DXTESTAL,80H;開關(guān)的啟停JNZNEXTMOVDX,C8255MOVAL,00HOUTDX,ALJMP

9、NEWNEXT:NOPMOVDX,C8255AGAIN1:MOVAL,BLOUTDX,ALCALLDELAYMOVDX,A8255INAL,DXTESTAL,40H;測試正反開關(guān)JNZFANROLBL,1JMPNEWFAN:RORBL,1JMPNEWEXIT:MOVAX,4C00HINT21HMY_PROCENDPDELAYPROCNEAR;延時(shí)程序PUSHCXPUSHSIMOVDX,A8255INAL,DXTESTAL,01HJNZS2TESTAL,02HJNZS3TESTAL,04HJNZS4TESTAL,08HJNZS5TESTAL,10HJNZS6TESTAL,20HJNZS7S1:M

10、OVSI,200HMOVDX,B8255OUTDX,ALJMPD1S2:MOVDX,B8255MOVAL,0F9HOUTDX,ALMOVSI,300HJMPD1S3:MOVDX,B8255MOVAL,0A4HOUTDX,ALMOVSI,500HJMPD1S4:MOVDX,B8255MOVAL,0B0HOUTDX,ALMOVSI,700HJMPD1S5:MOVDX,B8255MOVAL,099HOUTDX,ALMOVSI,900HJMPD1S6:MOVDX,B8255MOVAL,92HOUTDX,ALMOVSI,1100HJMPD1S7:MOVDX,B8255MOVAL,82HOUTDX,ALM

11、OV SI,1300HD1:D2:MOV CX,-1LOOP D2DECSIJNZD1POP SIPOP CXRETDELAYENDpMY_CODEENDSEND START調(diào)試過程根據(jù)連線說明連接線路，并將機(jī)箱與計(jì)算機(jī)連接。獲取端口地址控制面板系統(tǒng)硬件設(shè)備管理器 QTH-2008PCI試 驗(yàn)儀雙擊QTH-2008PCI-C資源輸入/輸出范圍第二組地址打開QTH-20008PCI連機(jī)軟件，輸入程序源代碼，進(jìn)行編譯、編譯連 接、調(diào)試。測試步進(jìn)電機(jī)是否可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，若不能檢查機(jī)箱連線是否正確，直到 電機(jī)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)行源代碼進(jìn)行調(diào)試，當(dāng)K8撥上時(shí)觀察電機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)，若不能檢查并 修改源程序。當(dāng)電機(jī)可以運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在源代碼中添加當(dāng)輸入不同時(shí)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度不同 的代碼段，并進(jìn)行調(diào)試。觀察電機(jī)的速度是否變化，若不明顯將延時(shí)時(shí)間增長， 再觀察。總結(jié)通過這門課程的學(xué)習(xí)我們對生活中的好多簡單的電子產(chǎn)品的工作原理有了 進(jìn)一步的了解，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)是學(xué)習(xí)微電子技術(shù)不可或缺的課程。在此次課程設(shè)計(jì)中，通過對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的控制原 理，主要用到了匯編語言的尋址