计算机组成原理与汇编 步进电机课程设计.doc

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： 070609 学 号： 070609313 姓 名： 赵明 时 间： 2009年12月 目 录(一) 设计任务与要求 -3-(二) 设计方案（包括设计思路、使用到哪些芯片、各个芯片的作用） -3(三) 硬件线路设计（包括线路图及连线说明）-4(四) 软件设计（包括程序流程图）-4(五) 源程序（要有注释）-5(六) 调试过程（包括实验过程中的硬件连线，实验步骤、出现的问题、解决的方法、使用的实验数据等）-8(七) 总结（在整个设计过程中的心得和体会，150字左右） -8课程设计题目：步进电机控制系统一设计任务与要求（一）设计目的1. 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。2. 进一步熟练8255的使用。（二）设计内容编程控制步进电机，使其能够正常运转，要求：1. 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；2. 开关K17控制电机的转速：K1向上拨时，得到最低转速， K7向上拨时，得到最高转速。3. 每个开关对应一个发光二极管，要求开关向上拨时，对应的发光二极管亮。二设计方案（一）步进电机原理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3.1所示。图3.1 步进电机原理图如表3.1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3.1 步进电机激磁方式 相顺序HAHBHCHD0+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（二）所用芯片及作用 此系统主要用到的芯片为8255， 8255方式0是基本输入/输出方式，A、B、C三个口中任何一个口都可提供简单的输入和输出操作，不需要应答联络信号，即可用于无条件传送的场合，也可以用作查询方式传送。当采用查询方式传送时，原则上可用A、B和C三个口的任一位充当查询信号，但通常都是选用C口充当查询信号，这和C口的编程有关。通常把C口的4位(高4位或低4位)规定为输出口，用以输出一些控制信号，把C口的另4位规定为输人口，用以输入外设的状态。方式1是一种选通输人偷出方式，A口和B口均可工作在这种方式。方式1可作为查询式传送方式，此时握手联络信号，C口要用6位(分成两个3位)分别作为A口和B口的应答联络信号。方式1也可用作中断方式，此时要写对应的C口的按位置位字，打开中断。方式2是A口独有的双向传送方式，一般使用中断传送方式。 三硬件设计线路实验连线 8255模块的WR、RD连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD，8255选通信号CE连到ISA总线接口模块的IOY0。 8255模块的数据线AD7AD0、地址线A7A0分别连到ISA总线接口模块的LAD0LAD7,LA0LA7。 步进电机的HAPAO，HBPA1,HCPA2,HDPA3。 8255模块的PA0PA7与开关K1K8相连，PB0PB7与灯相连。2.运行程序，观察电机的运转。四 软件设计该驱动器根据拨码开关KX、KY的不同组合有三种工作方式供选择：方式1为中断方式：P3.5(INT1)为步进脉冲输入端，P3.7为正反转脉冲输入端。上位机(PC机或单片机)与驱动器仅以2条线相连。方式2为串行通讯方式：上位机(PC机或单片机)将控制命令发送给驱动器，驱动器根据控制命令自行完成有关控制过程。方式3为拨码开关控制方式：通过K1K5的不同组合，直接控制步进电机。当上电或按下复位键KR后，AT89C2051先检测拨码开关KX、KY的状态，根据KX、KY 的不同组合，进入不同的工作方式。以下给出方式1的程序流程框图与源程序。在程序的编制中，要特别注意步进电机在换向时的处理。为使步进电机在换向时能平滑过渡，不至于产生错步，应在每一步中设置标志位。其中20H单元的各位为步进电机正转标志位;21H单元各位为反转标志位。在正转时，不仅给正转标志位赋值，也同时给反转标志位赋值;在反转时也如此。这样，当步进电机换向时，就可以上一次的位置作为起点反向运动，避免了电机换向时产生错步。五步进电机控制源代码程序源代码MY_DATA SEGMENTA8255DW0C400HB8255DW0C401HC8255DW0C402HD8255DW0C403H SHUNDB03H,06H,09H,0CH;顺时针旋转SGTB DB0F9H,0A4H,0B0H,099H,92H,82HDCODEDB?MY_DATA ENDsMY_CODE SEGMENT MY_PROCPROCFARASSUME CS:MY_CODE,DS:MY_DATASTART:MOVAX,MY_DATAMOVDS,AX MOVDX,D8255MOVAL,90HOUTDX,ALMOVBL,33HNEW:MOV DX,A8255IN AL,DXTESTAL,80H;开关的启停JNZNEXTMOVDX,C8255MOVAL,00HOUTDX,ALJMPNEWNEXT:NOPMOVDX,C8255AGAIN1:MOVAL,BLOUTDX,ALCALLDELAYMOV DX,A8255IN AL,DXTESTAL,40H;测试正反开关JNZFANROLBL,1JMPNEWFAN: ROR BL,1 JMP NEWEXIT:MOVAX,4C00HINT21HMY_PROCENDPDELAY PROC NEAR;延时程序PUSHCXPUSH SIMOV DX,A8255IN AL,DXTESTAL,01HJNZ S2TESTAL,02HJNZ S3TESTAL,04HJNZ S4TESTAL,08HJNZ S5TESTAL,10HJNZ S6TESTAL,20HJNZ S7S1:MOV SI,200H MOV DX,B8255 OUTDX,AL JMP D1S2:MOV DX,B8255MOVAL,0F9HOUTDX,ALMOV SI,300H JMP D1S3:MOV DX,B8255MOVAL,0A4HOUTDX,ALMOV SI,500H JMP D1S4:MOV DX,B8255MOVAL,0B0HOUTDX,ALMOV SI,700H JMP D1S5:MOV DX,B8255MOVAL,099HOUTDX,ALMOV SI,900H JMP D1S6:MOV DX,B8255MOVAL,92HOUTDX,ALMOV SI,1100H JMP D1S7:MOV DX,B8255MOVAL,82HOUTDX,ALMOV SI,1300H D1: MOV CX,-1D2: LOOPD2 DECSI JNZD1 POP SI POPCX RETDELAY ENDpMY_CODE ENDS END START 六调试过程 1根据连线说明连接线路，并将机箱与计算机连接。 2.获取端口地址 控制面板 系统硬件 设备管理器 QTH-2008PCI试验仪 双击QTH-2008PCI-C 资源 输入/输出范围 第二组地址 3. 打开QTH20008PCI连机软件，输入程序源代码，进行编译、编译连接、调试。4.测试步进电机是否可以正常运转，若不能检查机箱连线是否正确，直到电机可以正常运转。 5.运行源代码进行调试，当K8拨上时观察电机是否运转，若不能检查并修改源程序。 6.当电机可以运转时，在源代码中添加当输入不同时电机的运转速度不同的代码段，并进行调试。观察电机的速度是否变化，若不明显将延时时间增长，再观察。七总结通过这门课程的学习我们对生活中的好多简单的电子产品的工作原理有了进一步的了解，微型计算机技术是学习微电子技术不可或缺的课程。在此次课程设计中，通过对所学知识的综合运用来实现步进电机的控制原理，主要用到了汇编语言的寻址方式和