步进电机实验报告终极版.doc

微 型 计 算 机 控 制 实验五．步进电机综合控制实验 一．实验目的： 1．巩固开环控制系统的有关知识； 2．加深对步进电机工作原理的理解； 3．学习步进电机控制系统的硬件设计方法； 4．掌握步进电机的速度调节和方向控制等技术； 5．进一步加强控制软件设计能力。 6．了解和学习工程软件设计规范。 二．实验项目： 1．控制步进电机的运转速度； 2．控制步进电机的旋转方向； 3．控制步进电机的旋转角度； 三．实验工作原理说明： 本实验中采用的步进电机为4相步进电机，此步进电机参数为： Pe=5W，Ue=12V，Ie=0.6A，aps=1.8o/step，ωmax=0.5π/s。 控制脉冲可采用4相单4拍、4相双4拍、4相8拍方式，相应的脉冲分配表见附表1～3。 步进电机的转速由脉冲变换速度控制，且具有最高转速限制，如果脉冲变换速度高于步进电机单步最大速度，步进电机将无法正常运转，高得不多时步进电机会失拍走动，或抖动，高得很多时步进电机会没有反应。 步进电机的转向由脉冲变换顺序控制，按表1、2、3正序施加脉冲，步进电机正转（逆时针方向），若逆序施加脉冲，步进电机反转（顺时针方向）。 电路的实现已在实验箱上完成，涉及５个电路模块，首先是CPU板，它是系统的控制中心，实验扩展板上的步进电机模块为控制对象，通过DB15接头与主实验板相连，主实验板上的C1模块是与CPU板的接口及步进电机驱动模块，模块B5（AD转换模块）和模块C4（电位器模块---提供输入电平信号）可用于电机调速。各模块电路原理图见附图1～6。 读图时需弄清楚74LS237的CLK信号的作用，系统怎样产生这个信号，ADC0809工作时需要哪些信号，这些信号是如何配合和协调的，以及这些信号是怎样施加在ADC0809的相应引脚上的（施主：8088，转换：逻辑电路，受主：0809）。特别是弄清楚片选信号（端口地址）和通道选择信号的形成（需参照CPU系统图）。 注1：ADC0809的典型采样时间为10Oμs。 注2：实验报告的“实验电路工作原理分析”中要求包含以上内容。 步进电机控制接口及驱动电路（C1）和电炉控制及驱动电路（74LS237.13—2003.12）原理图 四．仪器设备： Aedk-ACT实验箱1套（附电源线1根、通信线1根、实验插接线若干、跳线子若干）； 开发平台为：PC机1台；软件一套：Windows98+LcaACT（IDE）。 五．实验接线： 本实验由实验箱提供现成的电路，实验所涉及的临时接线只有在用电位器调速时会用到1根插接线，2只跳线子。 六．实验步骤： 1．构建控制系统： 虽然实验箱提供了现成的电路，但必须理清楚本实验项目所涉及的系统电路结构、连接关系，各信号实现方法，这样才能合理地规划和设计控制程序。 2．编写程序： 首先规划好控制方案，然后设计程序结构，接下来绘出程序流程图，这三步是本实验成功的关键，待正确周全之后再往下进行。 用PC机在Windows98+LcaACT（IDE）下编写好控制程序，并通过编译链接，程序无误后加载到实验系统进行调试。 3．调试运行： 通过调试使程序满足设计要求，记录调试过程中的现象、问题、处理方法、最后的结果。 七：实验程序： 4相单4拍脉冲： COUNT EQU 05H N1 EQU 08H N2 EQU 04H N3 EQU 02H N4 EQU 01H D1 EQU 0CH D2 EQU 06H D3 EQU 03H D4 EQU 09H PORT EQU 0060H DATA SEGMENT DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA START: MOV DX,0060H MOV AL,N1 OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,N2 OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,N3 OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,N4 OUT DX,AL CALL DELAY LOOP START ;******** 延时子程序,协调速度 ************* DELAY PROC NEAR PUSH CX MOV CX,9999H CYC:NOP NOP LOOP CYC POP CX RET DELAY ENDP ;****************************************