20BY0型4相步进电机

1、 步进电机控制系统设计一、任务和目的利用PC机和实验箱设计并实现给定步进电机的控制进一步掌握微机硬件和软件综合设计方法。二、内容和要求1基本要求控制步进电机转动，要求转速1步/秒基于实验箱，设计并实现接口和驱动电路用汇编语言编制程序2提高要求/反转；改变转速（至少3（1）改善步进电机的控制性能，控制步进电机转/停；正转档）；单步。（2）改善人机接口三、实验报告要求（1）实验目的和内容（2）总体设计（3）硬件设计：原理图（接线图）及简要说明（4）程序框图和清单（5）实验结果和体会附：步进电机控制波形及参考驱动电路ABBCCDDAABC步进电机引脚：D一个周期（4拍） 精确定位、同步、行程控+5V

2、直流电源，步距角为18度。电二相激磁方式，电机示意图和各线圈步进电机控制系统设计一、四相步进电机工作原理步进电机是机电一体化的关键部件之一，被广泛应用于需要制等场合。本设计所采用的是国产20BY0型步进电机，它使用机线圈由四相组成，即A、B、C、D四相，驱动方式为通电顺序如图1和表4.1所示： # #MOIQLSIEPPEE.ED # 图1步进电机原理图表1相顺序ABCD01100101102001131001相顺序从0到1称为一步，电机轴将转过18度，0T1T2T3T4则称为通电一周，转轴将转过72度，若循环进行这种通电一周的操作，电机便连续的转动起来，而进行相反的通电顺序如4T3T2T1将

3、使电机同速反转。通电一周的周期越短，即驱动频率越高，则电机转速越快，但步进电机的转速也不可能太快，因为它每走一步需要一定的时间，若信号频率过高，可能导致电机失步，甚至只在原步颤动。二、总体设计（1）8253定时控制步进速度（2）8255输出控制脉冲，再经75452驱动电机。（3）系统运行时，首先显示主菜单，选择子菜单（设置参数）或控制工作，或返回DOS。三、硬件设计因采用了PC机和PC总线接口应用平台，硬件电路相对简单，除利用了PC机本身资源外（如中断资源），还利用了平台上的8253计数/定时器、8255并行接口单元，再加上外围驱动电路，便构成可步进电机控制电路，硬件原理图如图2：7 7 82

4、53图中号向四、输出低电转动退出供五速，值为A19|AIS1A17JAlg4A15A9bAS7A72-Ab口A3IDDJlCKI11IBDITl74138207871-EKEMWIDJLE1T16-IQWIJMR1114=13/PR7424574D3-74U474D2-ADEOAlBlAlBlA：E：1A4E4i,-,i1BjAGEZE：7EDIRhl邑、D4亘、QlITdXDIRDDUTDDIATED7DI匚LKDD34lUkUTI口CLKIR2T3Ji叽7|2b4wlb1、叮121IilJL27rrJ-IuW_1i-iADIP_1AlIDuDDFADDIDIDJ4iDb7R.DRESETZ

5、EAD2iFAIFATFAFA4FAiFABFA7FEOFBIpeiFEOFE4FE：iFEEFE7214D?11IPID11臥24IhIBI?1nii11IDn,要求转速为0.25转/秒，对四相步进电机而言即为5步/秒，则有：n=f/5=46875/5=9375反过来，当计数器初值确定时，决定了电机的转速，如计数初值为0时，有电机转速 为1步每秒（本设计中最慢速度）；当计数初值为计中最快速度）。具体设置初值及转速见表125时，电机转速为2。表2375步每秒（本设步速转速按键计数初值10.05F14687530.15F21562550.25F39375150.75F43125251.25F51

6、875753.75F66251256.25F737537518.75F8125（2）转向设置在内存单元中设置一方向标志FLAG1,假设FLAG1为0时为顺时针转向，则当设置FLAG1不为0时即可使电机转逆时针转动。判断操作在中断子程序中进行。（3）连续转动设置在此功能模块中，通过让8255的A0口输出高电平到8253的GATE0使其0号计数器继续工作（平常时A0口为低电平使8253的0号计数器暂停计数），并开放中断进入循环等待中断状态，在等待状态中若有键盘的ESC键按下，则认为暂停要求而关闭中断和暂停8253计数回到主菜单。需要继续原转向原速度运行，再选择此功能模块即可。（4）固定步数转动设置

7、通过键盘输入0到999的十进制值来设定转动步数。判断已转步数即中断次数是这样实现的，设置一内存单元FLAG0,中断时在中断子程序中求反，而在循环等待中断的程序中判断其有无变化，无变化继续循环，有变化则使计数寄存器CX减1后继续循环，当CX=0时退出等待中断状态，并关中断和暂停8253计数。在这个等待程序中也判断键盘有无ESC键按下，若有则认为暂停要求而退出。（6）中断子程序在中断子程序中，将值为11001100B的内存单元循环左移或右移一位，通过825500C口输出低四位，控制步进电机的相序变化，从而使电机连续转动。左移或右移将使电机顺时针或逆时针转动，它由标志FLAG1来决定。（7）菜单界面设置利用DOS00BIOS功能调用，设计出彩色的形象而又易于操作的界面，详细设计特点请参考附录程序清单。2、程序流程图（1）主程序框图如图3(4)固定步数转动单元子程序框图如图5 子菜