步进电机课程设计实验报告.doc

PAGE PAGE 4 成绩： 成绩： 汇编及接口技术课程设计 题目：步进电机控制系统 班 级： 100602 学 号： 100602122 姓 名： 张春东 时 间： 2012.12.25  目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc275272575 1 设计任务与要求 HYPERLINK \l _Toc275272576 1.1设计任务 1.2设计要求 HYPERLINK \l _Toc275272581 2 设计方案 HYPERLINK \l _Toc275272582 2.1设计思路 HYPERLINK \l _Toc275272586 2.2使用的芯片 2.3芯片的作用 HYPERLINK \l _Toc275272589 3 硬件线路设计 HYPERLINK \l _Toc275272590 3.1线路图及连线说明 4 软件设计 4.1程序流程图 5源程序清单与注释 6 调试过程 6.1实验步骤 6.2出现的问题及解决的方法 总结 参考资料 步进电机控制系统 设计任务与要求 1.1设计任务 了解步进电机控制的基本原理。 掌握控制步进电机转动的编程方法。 进一步熟练8255的使用。 1.2设计要求 开关K8控制电机的启动与停止：当K8向上拨时，电机启动，否则电机停止； 开关K7控制电机的正反转。 开关K1～K6控制电机的转速：K1向上拨时，得到最低转速，…… K6向上拨时，得到最高转速。 在数码管上显示速度编号。 设计方案 2.1设计思路 步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换（实验中的步进电机有四相线圈，每次有二相线圈有电流，有电流的相顺序变化），来使电机作步进式旋转。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。 本实验使用的步进电机线圈由四相组成，驱动方式为二相激磁方式，如图4.1所示。 图4.1 步进电机原理图 如表4.1所示，首先使HA线圈和HB线圈有驱动电流，接着使HB和HC、HC和HD、HD和HA，又返回到HA和HB有驱动电流，按这种顺序切换，电机轴按顺时针方向旋转。 表4.1 步进电机激磁方式 相 顺序 HA HB HC HD 0 + + － － 1 － + + － 2 － － + + 3 + － － + 注：当实验结束要立即关闭电源，否则一直停留在某一相上会使电机发热。 2.2使用的芯片 8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。 RESET:复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。 CS:芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯; /CS=1时,8255无法与CPU做数据传输. RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/RD=0且/CS=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。 WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时,即/WR=0且/CS=0时,允许CPU将数据或控制字写入8255。 D0～D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。 PA0～PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入锁存器。 PB0～PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器， 一个8位的输入输出缓冲器。 PC0～PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入缓冲器。 端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口， 每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。 A0,A1:地址选择线,用来选择8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器. 2.3芯片的作用 此系统主要用到的芯片为8255， 8255方式0是基本输入/