微机原理与接口技术课程设计报告

1、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

2、了相应的任务，如正转、反转、正向 加速、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；汇编语目录摘要1.1 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 63.2 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

3、试过程810五、设计总结 9附录步进电机控制的设计要求与设计方案1 1 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；1 2 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

4、， 主要是利用 8255A 芯片单元模块、 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、PA0 PA3 接电机的驱动端； PC0 PC7 接 K0K7。3、编写程序实现步进电机的顺时针旋转控制。当 K0 K6 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

5、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

6、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3 1 主程序流程图图 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。 也可以通过改变 BL的值来改变单个开关的速

7、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 K0 K7。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。D7D0:10001001 A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.

8、1 硬件调试4.1.1 断电调试为了安全， 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

9、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， 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

10、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START :OUT1:附录源程序P55A EQU 60HP55C EQU 62HP55CTRL EQU 63HDATA SEGMENTBUF DB 0DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATAMOV DX,P55CTRLMOV AL,89

11、HOUT DX,AL ;8255C 输入，MOV BUF,33HMOV AL,BUFMOV DX, P55AOUT DX,AL IN1MOV DX,P55CIN AL,DX ; 读开关状态TEST AL,01HJNZ K0TEST AL,02HJNZ K1TEST AL,04HJNZ K2TEST AL,08HJNZ K38255A口输出8255C口输入8255控制口A 输出TEST AL,10HJNZK4TEST AL,20HJNZK5TEST AL,40HJNZK6STOP:JMP OUT1K0:MOVBL,10HSAM:TESTAL,80HJZ ZX0JMPNX0K1:MOVBL,18HJMPSAMK2:MOVBL,20H;JMPSAMK3:MOVBL,40H;JMPSAMK4:MOVBL,80H;JMPSAMK5:MOVBL,0C0H;JMPSAMK6:MOVBL,0FFH;JMPSAMZX0 :CALLDELAYMOV AL,BUFROR AL,01H ; 循环右移MOV BUF,ALJMP