《微机原理与接口技术课程设计报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机原理与接口技术课程设计报告.doc（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、摘 要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。步进电机控制系统以8088作为控制的核心元件，利用8255的A口控制步进电机，C口连接K0-K7，以选取不同档的移动速度,同时获取控制转动方向（即正转和反转）.本课程设计报告通过步进电机的基本介绍、系统的软硬件设计（包括最小系统介绍、接口电路设计、延时程序设计、步进电机的驱动程序设计等几个主要模块）、完整的汇编语言程序等，我们完成了对步进电机系统的设计，并完成了相应的任务，如正转、反转、正向加
2、速、反向加速等，使我们进一步掌握了汇编语言，也使我们能很好的把书本上的知识与实践相结合，大大提高了我们的动手能力 关键字：步进电机；8086CPU；8255可编程I/O接口芯片；汇编语言目 录摘要 11.1 步进电机转动控制的设计要求与设计方案1.2 步进电机转动控制的要求与功能. 31.3 总体设计方案. 3一、 步进电机转动控制设计的硬件设计二、 2.1 步进电机转动控制的硬件框图 42.2 步进电机驱动原理 4三、 步进电机转动控制软件设计 3.1 主程序流程图 6 3.2 8255初始化 7四、步进电机硬/软件的调试4.1 硬件调试 84.2 软件调试 84.3 调试过程 8五、设计总
3、结 9附录一 10 一、 步进电机控制的设计要求与设计方案11 步进电机转动控制的要求与功能 使用汇编语言外加K0-K7等一系列的开关实现对步行电机转速与方向的控制（实现两个以上功能）1. 启动与停止控制：用户拨动某一指定键后可以实现电机的启动与停止的控制2. 方向的控制：用户将某一指定键拨向上可以实现电机的正转，拨向下实现电机的反转3. 速度的控制：用户将另一指定键拨向上可以实现电机的加速转动，拨向下实现电机的减速转动4. 综合控制：用户一起拨动上述的按键后可以实现电机的加速正转，减速反转等操作；12 总体设计方案选用TN8886实验箱与微机，通过在实验箱构造硬件电路，主要是利用8255A芯
4、片单元模块、步进电机单元模块。通过微机编程与下载到实验箱上。实现软硬结合控制步进电机的转动二、步进电机转动控制设计的硬件设计2.1步进电机转动控制的硬件框图1、按图2-1连接线路，用8255输出脉冲序列，开关K0K6控制步进电机转速，K7控制步进电机转向。2、PA0PA3接电机的驱动端；PC0PC7接K0K7。3、编写程序实现步进电机的顺时针旋转控制。当K0K6中任一开关为“1”向上拨时步进电机启动，全部为“0”时步进电机停止，其中K0为“1”时速度最慢，K6为“1”时速度最快。K7为“1”（向上拨）时步进电机顺时针转动，为“0”（向下拨）时逆时针转动。 图2.12.2 步进电机驱动原理步进电
5、机驱动原理：如图2-2-1是通过对每相线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。线圈的通电顺序决定了步进电机的旋转方向（顺时针或逆时针）。驱动电路由脉冲信号来控制，所以，调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。如图2-2-1所示：本实验使用的步进电机用直流5V电压，每相电流0.16A电机线圈由四相组成：即：1（BA）2（BB）3（BC）4（BD 图2-2-1驱动方式为二相激磁方式，各线圈通电顺序如下表： 表2-2-2表2-2-2中首先向1和2线圈输入驱动电流，接着依次向2和3，3和4，4和1输入驱动电流，最后再返回到1和2，按这种顺序切换可使步进电机实现顺时针方向旋转。实验中可通过不同的时
6、间延时来得到不同频率的步进电机输入脉冲，从而得到各种不同的电机转速。 三、步进电机转动控制软件设计31 主程序流程图 置延时时间K4=1？K0-k6=1？读开关状态键盘有无按键按下33H=BUF返回DOS延时控制信息循环左移一位BUF内容从8255A口输出开始 8255初始化，A口输入C口输出 Y NYN延时 控制信息循环右移一位 N 置停止信息 图3.1 主程序流程图选用8255的A口做输出，C口做输入。BUF输出给电机驱动端，通过检测开关，赋给不同的延时值和不同的移位命令，改变转速转向。不停的循环输出，使得电机转动。通过改变CX的赋值来控制电动机的转动速度。CX越小电动机的转动速度越大。也
7、可以通过改变BL的值来改变单个开关的速度。我们把CX称为总开关，BL成为分开关。从而达到从K0到K6速度逐渐变快，而K7控制电动机的反转。当K7闭合时电动机反转。3.2 8255初始化8255的片选信号CS接288H28FH。PA0PA3接电机的驱动端；PC0PC7接K0K7。8255A芯片一般占用四个连续的口地址，按照从高到低分别为：控制口、C口、B口、A口。8255共有三种工作方式：方式0：基本输入输出；方式1：中断工作方式；方式2：双通输入输出，仅有A口。D7D0:10001001A口输出，C口输入。 图3.2 8255引脚分析四、步进电机硬/软件的调试4.1 硬件调试 4.1.1断电调
8、试为了安全，首先进行断电调试，用万用表检测系统是否有短路现象，再检查严原理是否正确。经检测，原理正确也没有短路现象。4.1.2通电调试打开电源，下载程序，看是否正常4.2 软件调试将写好的源程序在软件上编译连接，直接下载到实验箱，观察现象。经过多次调试后达到了设计要求4.3 总调试过程在第一次下载后运行时，电机不转动，查找原因，发现电源接口没有接对，经修改后运行正确。五、设计总结通过本次课程设计，使自己的动手实践与所学知识结合应用的能力有了很大的提高，让我认识到实践的重要性，但同时要实际应用过和当中，也发现理论知识的重要性，没有理论知识的支撑，是不能很好的完成本次课程设的。在设计实验的过程中，
9、不断的让理论与实践结合，讲课堂上所学的知识转化为在实践中所需的过程，这个过程对我学习很宝贵。本次设计步进电机转动控制，通过我掌握了的微机原理与接口技术知识，查资料、百度、请教同学老师等等。虽然，知识固然重要，但废寝忘食般的研究态度和乐于助人的品格更需要提倡。通过利用8255A芯片来实现步进电机控制转动的设计应用，不仅为以后的学习实践打下了基础，并且很好的消化了所学知识的难点、问题。在设计过程当中也发现了自己经验的不足。首先是对试验箱的认识和应用，很多模块的使用存在误解。然后就是在编程序方面的，有好多程序只是一知半懂，不能熟练地操作，需要提示和看书，需要大量的练习，为以后的学习指明方向。在完成自
10、己所涉及项目后参与到其他同学的项目里，共同研究学习，互相帮助不仅帮助了他人，还扩展了自己的实践能力。感谢老师提供给我们实践课本知识的机会，并且认真地陪同学生一起设计课程设计，奠基了以后自主研究设计项目的能力附录一 源程序P55AEQU60H8255A口输出P55CEQU62H8255C口输入P55CTRLEQU63H8255控制口DATASEGMENTBUFDB0DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART: MOVDX,P55CTRLMOVAL,89HOUTDX,AL;8255C输入，A输出MOVBUF,33HOUT1:MOVAL,BUFMOVD
11、X,P55AOUTDX,ALIN1MOVDX,P55CINAL,DX;读开关状态TESTAL,01HJNZK0TESTAL,02HJNZK1TESTAL,04HJNZK2TESTAL,08HJNZK3TESTAL,10HJNZK4TESTAL,20HJNZK5TESTAL,40HJNZK6STOP: JMPOUT1K0: MOVBL,10HSAM: TESTAL,80HJZZX0JMPNX0K1: MOVBL,18H JMPSAMK2: MOVBL,20H;JMPSAMK3: MOVBL,40H;JMPSAMK4: MOVBL,80H; JMPSAMK5: MOVBL,0C0H;JMPSAMK6: MOVBL,0FFH; JMPSAMZX0:CALLDELAYMOVAL,BUFRORAL,01H;循环右移MOVBUF,ALJMPOUT1NX0:CALLDELAYMOVAL,BUFROLAL,01H;循环左移MOVBUF,ALJMPOUT1DELAYPROCNEARDELAY1: MOVCX,0100HDELAY2: LOOPDELAY2DECBL；减1指令JNZDELAY1 ；ZF位标志是否为1RETDELAYENDPCODEENDSENDSTAR