微機(jī)課程設(shè)計報告 小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與綜合實驗設(shè)計報告</p><p>　　設(shè)計題目 小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p>　　設(shè)計者 </p><p>　　專業(yè)班級

2、 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　設(shè)計日期 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要…………….……………

3、……………………………...…...3</p><p>　　課程設(shè)計目的……………………………………….....…...4</p><p>　　設(shè)計題目名稱及要求……………………………….....…….4</p><p>　　實驗設(shè)備…………………………………………...…..…….4</p><p>　　設(shè)計的思想和實施方案……………………

4、………..….…….5</p><p>　　硬件原理圖…………………………………………………….11</p><p>　　典型程序模塊及典型編程技巧…………………….…....…13</p><p>　　課程設(shè)計中遇到的問題及解決方法………………...………16</p><p>　　程序流程圖………………………………………….…......1

5、9</p><p>　　匯編程序清單及程序注釋…………………………..…..……..23</p><p>　　C語言程序清單及注釋………………………….……..…..…30</p><p>　　收獲體會………………………………….………..……..…37</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………..….…..……38<

6、/p><p><b>　　摘　要</b></p><p>　　在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中，步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用于ATM機(jī)、噴繪機(jī)、刻字機(jī)、寫真機(jī)、噴涂設(shè)備、醫(yī)療儀器及設(shè)備、計算機(jī)外設(shè)及海量存儲設(shè)備、精密儀器、工業(yè)控制系統(tǒng)、辦公自動化、機(jī)器人等領(lǐng)域。所以步進(jìn)電機(jī)的控制是一門很實用的技術(shù)。本實驗主要是基于唐都——PIT試驗箱的步進(jìn)電機(jī)控制的設(shè)計。主要使用到了并行接口電路8255、LED七段

7、數(shù)碼管電路、8086cpu、步進(jìn)電機(jī)等元件。主要是通過按鍵的不同來設(shè)置直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速、運行狀態(tài)和方向。軟件部分采用了匯編語言編寫程序代碼和C語言編寫的步進(jìn)電機(jī)控制程序，通過判斷、跳轉(zhuǎn)、循環(huán)、延時等基本技術(shù)實現(xiàn)。</p><p>　　此系統(tǒng)可以通過鍵盤輸入相關(guān)數(shù)據(jù), 并根據(jù)需要, 實時對步進(jìn)電機(jī)工作方式進(jìn)行設(shè)置, 具有實時性和交互性的特點。該設(shè)計可應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)控制的大多數(shù)場合</p><p&g

8、t;　　關(guān)鍵詞: 步進(jìn)電動機(jī) 調(diào)速 方向控制 并行接口 七段數(shù)碼管</p><p>　　小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)</p><p><b>　　課程設(shè)計目的</b></p><p>　　課程設(shè)計是本科教學(xué)全過程中的重要環(huán)節(jié)。《微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與綜合實驗(實踐)》課程設(shè)計主要培養(yǎng)我們自動化專業(yè)學(xué)生，運用所學(xué)知識解決計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)實際問題能力，進(jìn)

9、一步提高學(xué)生運用計算機(jī)編程語言綜合編程能力、程序調(diào)試技能和微機(jī)系統(tǒng)接口綜合應(yīng)用及電路設(shè)計能力。</p><p>　　1、學(xué)習(xí)在PC系統(tǒng)中擴(kuò)展簡單的I／O接口的方法。</p><p>　　2、熟練掌握和運用匯編和C語言編寫程序控制8255各口的輸入輸出，并正確帶動數(shù)碼管及步進(jìn)電機(jī)；能熟練運用匯編和C語言實現(xiàn)8254的定時功能，以確保8255輸出的脈沖頻率穩(wěn)定。</p><

10、p>　　3、熟練掌握ISA總線配置方式下硬件實驗的調(diào)試,并能獨立的排除故障,以確保實驗的順利進(jìn)行。</p><p>　　4、.鞏固和加深課堂所學(xué)知識；</p><p>　　5、學(xué)習(xí)掌握一般的軟硬件的設(shè)計方法和查閱、運用資料的能力；</p><p>　　6、通過步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計與制作，深入了解與掌握步進(jìn)電機(jī)的運行方式、方向、速度、啟/停的控制。</p&

11、gt;<p>　　設(shè)計的題目名稱及要求</p><p>　　設(shè)計題目：小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計。</p><p><b>　　設(shè)計要求：</b></p><p>　?。?）分別用C語言和匯編語言編程完成硬件接口功能設(shè)計；</p><p>　?。?）基于80x86微機(jī)接口硬件電路設(shè)計調(diào)試；</p>

12、<p>　?。?）控制功能要求：小鍵盤給定分段速度，數(shù)碼管顯示當(dāng)前步進(jìn)電機(jī)啟動與停止、方向、速度信息；</p><p>　?。?）具有本地與遠(yuǎn)程（串行方式下）功能。</p><p><b>　　三、實驗設(shè)備</b></p><p>　　PC機(jī)一臺（裝有TDPIT軟件）、唐都AEDK8688ET實驗箱。</p><

13、;p>　　使用硬件：8086 PC，8255芯片，鍵盤數(shù)碼管，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路，步進(jìn)電機(jī)。</p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計：鍵盤采用實驗板提供的4*4鍵盤，使用4個數(shù)碼管實時顯示系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)。</p><p>　　四、設(shè)計的思想和實施方案</p><p>　　4.1.2 步進(jìn)電機(jī)的工作原理</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變

14、為角位移或線位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡單。</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)動態(tài)指標(biāo)及術(shù)語： </p><p><b>　　1、步

15、距角精度：</b></p><p>　　步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過一個步距角的實際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運行拍數(shù)其值不同，四拍運行時應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運行時應(yīng)在15%以內(nèi)。</p><p><b>　　2、失步：</b></p><p>　　電機(jī)運轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。</p

16、><p><b>　　3、失調(diào)角：</b></p><p>　　轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機(jī)運轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細(xì)分驅(qū)動是不能解決的。</p><p>　　4、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制：</p><p>　　當(dāng)電機(jī)繞組通電時序為AB-BC-CD-DA或()時為正轉(zhuǎn)，通電時序為DA-CA-BC-AB或()時

17、為反轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　驅(qū)動控制系統(tǒng)組成:</b></p><p>　　使用、控制步進(jìn)電機(jī)必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如下：</p><p><b>　　脈沖信號的產(chǎn)生:</b></p><p>　　脈沖信號一般由單片機(jī)或CPU產(chǎn)生，一般脈沖信號的占空比為0.3-

18、0.4左右，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，占空比則越大。</p><p>　　下圖步進(jìn)電機(jī)為一四相步進(jìn)電機(jī)，采用單極性直流電源供電。只要對步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動。圖1是該四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理示意圖。 </p><p>　　圖1 四相步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)示意圖</p><p>　　開始時，開關(guān)sb接通電源，sa、sc、sd斷開，b相磁極和轉(zhuǎn)子0、3號

19、齒對齊，同時，轉(zhuǎn)子的1、4號齒就和c、d相 </p><p>　　繞組磁極產(chǎn)生錯齒，2、5號齒就和d、a相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。</p><p>　　當(dāng)開關(guān)sc接通電源，sb、sa、sd斷開時，由于c相繞組的磁力線和1、4號齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，1、4號齒和c相繞組的磁極對齊。而0、3號齒和a、b相繞組產(chǎn)生錯齒，2、5號齒就和a、d相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。依次類推，a、b、c、d四相繞組

20、輪流供電，則轉(zhuǎn)子會沿著a、b、c、d方向轉(zhuǎn)動。</p><p>　　四相步進(jìn)電機(jī)按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等，但單四拍的轉(zhuǎn)動力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動力矩又可以提高控制精度。</p><p>　　單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時序與波形分別如圖2.a、b、c所示

21、：</p><p>　　a. 單四拍 b. 雙四拍 c八拍</p><p>　　圖2.步進(jìn)電機(jī)工作時序波形圖 </p><p>　　4.1.2 8255A的功能簡介</p><p>　　Intel 8086/8088 系列的可編程外設(shè)接口電路（Programmab

22、le Peripheral Interface)簡稱 PPI，型號為8255（改進(jìn)型為8255A及8255A-5），具有24條輸入/輸出引腳、可編程的通用并行輸入/輸出接口電路。它是一片使用單一+5V電源的40腳雙列直插式大規(guī)模集成電路。8255A的通用性強(qiáng)，使用靈活，通過它CPU可直接與外設(shè)相連接。</p><p>　　8255A在使用前要寫入一個方式控制字，選擇A、B、C三個端口各自的工作方式，共有三種;&l

23、t;/p><p>　　方式0 ：基本的輸入輸出方式，即無須聯(lián)絡(luò)就可以直接進(jìn)行的 I/O方式。其中A、B、C口的高四位或低四位可分別設(shè)置成輸入或輸出。</p><p>　　方式1 ：選通I/O,此時接口和外圍設(shè)備需聯(lián)絡(luò)信號進(jìn)行協(xié)調(diào)，只有A口和B口可以工作在方式1，此時C口的某些線被規(guī)定為A口或B口與外圍設(shè)備的聯(lián)絡(luò)信號，余下的線只有基本的I/O功能，即只工作在方式0.</p><

24、;p>　　方式2： 雙向I/O方式，只有A口可以工作在這種方式，該I/O線即可輸入又可輸出，此時C口有5條線被規(guī)定為A口和外圍設(shè)備的雙向聯(lián)絡(luò)線，C口剩下的三條線可作為B口方式1的聯(lián)絡(luò)線，也可以和B口一起方式0的I/O線。</p><p>　　4.1.3 設(shè)計思想和實施方案</p><p>　　初步設(shè)計的模塊圖如下：</p><p><b>　　進(jìn)一

25、步的設(shè)計圖：</b></p><p>　　本次設(shè)計，對8255的使用是這樣的：8255工作于方式0，A口低四位接鍵盤及數(shù)碼管顯示單元的X1~X4;C口低四位接鍵盤及數(shù)碼管顯示單元的Y1~Y4; C口高四位接步進(jìn)電路的驅(qū)動電路，使電機(jī)轉(zhuǎn)動起來；B口接數(shù)碼管的A、B、C、D、E、F、G和DP，以使數(shù)碼管顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。8255的A口高四位本次課程設(shè)計沒有用到。</p><p>

26、;　　此外，本次設(shè)計還用到了實驗箱中的鍵盤及數(shù)碼管顯示單元：</p><p>　　方向鍵：控制步進(jìn)電機(jī)運行方向，無論電機(jī)處于運行或停止?fàn)顟B(tài)，每按下一次，電機(jī)轉(zhuǎn)動方向反向；</p><p>　　運行/暫停鍵：控制電機(jī)運行與否。電機(jī)轉(zhuǎn)動時按下，電機(jī)暫停，當(dāng)前電機(jī)運行參數(shù)不變，再次按下時，電機(jī)繼續(xù)按暫停前參數(shù)運行；</p><p>　　停止鍵：無論電機(jī)處于任何狀態(tài)，按下此

27、鍵，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，電機(jī)各運行參數(shù)復(fù)位，默認(rèn)參數(shù)為：“順時針，停止?fàn)顟B(tài)，1檔”；</p><p>　　檔位鍵：無論電機(jī)處于任何狀態(tài)，均可設(shè)定電機(jī)檔位。</p><p><b>　　數(shù)碼管顯示信息：</b></p><p>　　左起第一個數(shù)碼管顯示當(dāng)前電機(jī)的運行狀態(tài)：S(Stop）表示當(dāng)前電機(jī)為停止?fàn)顟B(tài)；E(Enable)表示當(dāng)前電機(jī)為運行狀態(tài)；P

28、(Pause)表示當(dāng)前電機(jī)為暫停狀態(tài)。</p><p>　　第二個數(shù)碼管未使用，只有小數(shù)點點亮。</p><p>　　第三個數(shù)碼管顯示電機(jī)運行方向：C(Clockwise)表示電機(jī)運行方向為順時針；A(Anti-clockwise)表示電機(jī)運行方向為逆時針。</p><p>　　第四個數(shù)碼管顯示電機(jī)的檔位：1、2、3、4分別表示1、2、3、4檔。</p>

29、<p>　　鍵盤數(shù)碼管內(nèi)部連線如下圖：</p><p><b>　　五、硬件電路原理圖</b></p><p>　　圖 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)硬件電路原理</p><p>　　如上圖示：該原理圖涉及到系統(tǒng)總線、可編程外圍接口芯片8255、鍵盤及數(shù)碼管顯示單元和步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動電路．8255的D0~D7 依次接系統(tǒng)總線的XD0~XD7，A

30、1和A0依次接系統(tǒng)總線的XA3和XA2;WR和RD 依次接系統(tǒng)總線上的XIOW和XIOR；8255的CS接系統(tǒng)總線的IOY0, 8255的A口低四位PA0~PA4依次接小鍵盤的X1～X4(列)；C口低四位PC0~PC3分別接小鍵盤的Y1~Y4(行)； C口高四位PC4~PC7依次接驅(qū)動電路的A、B、C和D；B口PB0~PB7分別接數(shù)碼管的A、B、C、D、E、F、G和DP;A口高四位沒用到。</p><p><

31、;b>　　圖 步進(jìn)電機(jī)模塊</b></p><p>　　此模塊的主要功能是通過接收8255的C口輸入信號來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動，A,B,C,D分別代表不同的四個相位，分別接入到PC0,PC1,PC2和PC3,實現(xiàn)轉(zhuǎn)動控制。</p><p><b>　　圖 LED模塊</b></p><p>　　六、典型程序模塊及典型編程技

32、巧分析</p><p><b>　　1.主函數(shù)模塊</b></p><p>　　主函數(shù)MAIN主要是綜合調(diào)用各子函數(shù)，以完成對四項八拍步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p>　　和轉(zhuǎn)向的控制，并在數(shù)碼管上實時顯示電機(jī)的運行狀態(tài)、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速檔位。</p><p>　　本次設(shè)計的電機(jī)轉(zhuǎn)速分為四個檔，分為一二三四檔，在數(shù)碼管的檔位部分顯

33、示，分別顯示1,2,3,4。</p><p>　　當(dāng)程序開始運行時，數(shù)碼管上顯示初始狀態(tài)： S（停止），</p><p><b>　　小數(shù)點（該位不用）</b></p><p><b>　　C（順時針）</b></p><p><b>　　1（速度為1檔）</b><

34、/p><p>　　小鍵盤“0” 控制電機(jī)轉(zhuǎn)向：</p><p>　　程序默認(rèn)初始態(tài)為C（順時針）;按下該鍵，電機(jī)可以切換轉(zhuǎn)向，C(Clockwise)表示電機(jī)運行方向為順時針；A(Anti-clockwise)表示電機(jī)運行方向為逆時針。無論電機(jī)處于運行或停止?fàn)顟B(tài)，每按下一次，電機(jī)轉(zhuǎn)動方向反向。 </p><p>　　小鍵盤“1”控制電機(jī)開始和暫停兩個狀態(tài)之間的切換：&l

35、t;/p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)動時按下，電機(jī)暫停，當(dāng)前電機(jī)運行參數(shù)不變，再次按下時，電機(jī)繼續(xù)按暫停前參數(shù)運行。E(Enable)表示當(dāng)前電機(jī)為運行狀態(tài)；P(Pause)表示當(dāng)前電機(jī)為暫停狀態(tài)。 </p><p>　　小鍵盤“2”控制電機(jī)的停止復(fù)位（S：Stop）：</p><p>　　按下該鍵，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，并且恢復(fù)到初始參數(shù)狀態(tài)。</p><p&g

36、t;　　小鍵盤“4”“5”“6”“7”控制電機(jī)的四個轉(zhuǎn)速檔位：</p><p>　　當(dāng)按下這四個鍵時，分別是電機(jī)運行在1,2,3,4,轉(zhuǎn)速檔位。即實現(xiàn)了電機(jī)的調(diào)速，并且可以實現(xiàn)任意檔速的切換。</p><p>　　2. 鍵盤掃描與顯示子程序模塊</p><p>　　此子函數(shù)是用來掃描小鍵盤哪行哪列有鍵按下，當(dāng)確定某行某列有鍵按下時，再把相應(yīng)的鍵值保存起來。</

37、p><p>　　小鍵盤有四行四列共16個按鍵，第一行從左到右依次是0~3；第二行從</p><p>　　左到右依次是 4~7；第三行從左到右依次是 8~B；第二行從左到右依次是 C~F。</p><p>　　為了實現(xiàn)判斷功能，在C語言中設(shè)置三個標(biāo)志位：</p><p>　　1.運行狀態(tài)標(biāo)志MODE：0 = 停止（Stop）；</p>

38、<p>　　1 = 運行（Enable）；</p><p>　　2 = 暫停（Pause）。</p><p>　　2.方向標(biāo)志DIR(Direction)：</p><p>　　0 = 逆時針（Anti-clockwise）；</p><p>　　1 = 順時針（Clockwise）。</p><p>　　

39、3.檔位標(biāo)志GRD（Grade）：</p><p><b>　　1 = 1 檔；</b></p><p><b>　　2 = 2檔；</b></p><p><b>　　3 = 3檔；</b></p><p><b>　　4 = 4檔。</b></p

40、><p>　　數(shù)組a[]中存放數(shù)碼管的編碼，一次為：“S”、“E”、“P”、“A”、“C”、“1”、“2”、“3”、“4”、“.”。數(shù)組b[]中分別存放四個數(shù)碼管應(yīng)顯示的編碼在數(shù)組a[]中對應(yīng)的位置，例如：b[]的初值為：0，9，4，5，則數(shù)碼管會對應(yīng)顯示：“ S . C 1 ”。</p><p>　　在匯編程序中，用DTABLE1中存放數(shù)碼管的編碼。[SI][SI+2][SI+4][SI+6

41、] 中分別存放四個數(shù)碼管應(yīng)顯示的編碼在DTABLE1中對應(yīng)的位置。與C程序中不同，匯編程序中取消了dir、mode、grd三個獨立的變量，而是直接用[SI][SI+4][SI+6]來代表，即：</p><p>　　[SI]=0時，表示停止?fàn)顟B(tài)；</p><p>　　[SI]=1時，表示運行狀態(tài)；</p><p>　　[SI]=2時，表示暫停狀態(tài)；</p>

42、<p>　　[SI+4]=3時，表示方向為逆時針；</p><p>　　[SI+4]=4時，表示方向為順時針；</p><p>　　[SI+6]=5時，表示檔位為1檔；</p><p>　　[SI+6]=6時，表示檔位為2檔；</p><p>　　[SI+6]=7時，表示檔位為3檔；</p><p>　　

43、[SI+6]=8時，表示檔位為4檔。</p><p>　　首先保證使計數(shù)值i在0-7之間變化，若正轉(zhuǎn)，則遞增；反轉(zhuǎn)則遞減。判斷是否運行，如運行，則跳出循環(huán)，給步進(jìn)電機(jī)發(fā)驅(qū)動脈沖。</p><p>　　3 .保存鍵值子程序</p><p>　　此函數(shù)完成在按下小鍵盤按鍵后，將其相應(yīng)的電機(jī)運行狀態(tài)、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速數(shù)值保存起來，以備其它子程序使用。</p>&l

44、t;p>　　4. 掃描是否有按鍵閉合子程序</p><p>　　此子函數(shù)用來掃描小鍵盤是否有鍵按下。通過8255的C口高四位,使X1~X4(列)全選通,然后由8255的C口低四位判斷各列所對應(yīng)的行是否有鍵安下,無任何鍵按下則C口低四位讀入的全是“1”,若有鍵按下則C口低四位讀入的對應(yīng)行是“0”,其余全是“1”,經(jīng)取反(NOT)后掃描小鍵盤的子程序CCSCAN的功能變?yōu)?若小鍵盤無鍵按下則AL寄存器數(shù)據(jù)為“0

45、”; 若小鍵盤有鍵按下則AL寄存器數(shù)據(jù)為非“0”。</p><p>　　為減少引線，鍵盤采用矩陣式。鍵盤的識別采用行掃描法，程序使某行為低電平，則說明行列交叉點處的鍵被按下，然后，再具體確定按下的是哪個鍵。為此先使所在行輸出為0，再檢查列線是否有0。如果有零的話，此時由于不能確定閉合鍵所在的行，于是再用行掃描法來具體定位。如果讀得數(shù)據(jù)全部為1，則說明無鍵閉合。硬件上將8255端口C的上、下半部分分別用作鍵盤的行線

46、和列線。用電平邏輯開關(guān)輸出高低電平來代替鍵盤按鍵。</p><p>　　5. 顯示鍵值子程序</p><p>　　將保存示值子函數(shù)中保存下的電機(jī)運行狀態(tài)、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速值送到數(shù)碼管上顯示。</p><p>　　數(shù)碼管的段位順序如右圖所示：</p><p>　　一般來說在一個字節(jié)中按照abcdefg dp的順序放置字型碼，比如在一個“共陰極”數(shù)碼管

47、上要顯示“1”，則b、c段需被點亮，因此在段選線中寫入60H。</p><p><b>　　對應(yīng)規(guī)則：</b></p><p>　　a----->D7 </p><p><b>　　b----->D6</b></p><p><b>　　c----->D5</b&

48、gt;</p><p>　　d----->D4 </p><p>　　e----->D3 </p><p><b>　　f----->D2</b></p><p>　　g----->D1 圖3-2

49、數(shù)碼管顯示</p><p><b>　　dp---->D0</b></p><p>　　LED顯示器的顯示方法有兩種——靜態(tài)顯示法和動態(tài)掃描顯示法。靜態(tài)顯示就是每一個顯示器各筆畫段都要獨占具有所存功能的輸出口線，CPU把要顯示的字符代碼送到輸出口上，就可以是顯示器顯示所需的數(shù)字后符號。但由于它站用的I/O口線較多，硬件成本高。所以我們選用了動態(tài)掃描顯示法。<

50、;/p><p>　　6. 清除數(shù)碼管顯示子程序</p><p>　　將段位置0即可清除數(shù)碼管顯示，即將00H分別送入A口(驅(qū)動LED燈和B口(驅(qū)動數(shù)碼管)便可實驗此功能</p><p>　　7. 軟件延時子程序</p><p>　　延時子函數(shù),可供別的程序調(diào)用以實現(xiàn)較好的顯示和操作效果。讀取鍵盤時要有一定的延時，來跳過鍵盤在剛按下時產(chǎn)生的抖動。&

51、lt;/p><p>　　判斷檔位，進(jìn)行相應(yīng)的延時，注意延時的時候也應(yīng)每隔一定時間調(diào)用keyscan()鍵盤掃描及顯示程序，已保證及時響應(yīng)鍵盤輸入，和刷新數(shù)碼管，使數(shù)碼管常亮。</p><p>　　應(yīng)注意調(diào)用子程序前要將CX與AX寄存器的內(nèi)容入棧進(jìn)行保護(hù)。</p><p>　　七、課程設(shè)計中遇到的問題及解決方法</p><p>　　在本次課程設(shè)計過

52、程中，我遇到了一下問題：</p><p>　　首先，在顯示模塊中，在做數(shù)碼管顯示時，每次可以輸出四位信息，而且要輸出的字符須轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的ASCII才行，否則就不能輸出想要的東西。顯示模塊的調(diào)試一般是程序問題，硬件連接很簡單，一般不會出錯，我在調(diào)試時，開始沒有初始化8255，導(dǎo)致結(jié)果不能輸出。再就是相應(yīng)的端口一定不能定義錯誤。這在顯示模塊調(diào)試中應(yīng)該多注意。</p><p>　　在這里還有一個

53、比較難解決的問題，即調(diào)用了數(shù)碼管顯示程序而卻看不到數(shù)碼管有示數(shù)，這主要是調(diào)用數(shù)碼管顯示子函數(shù)的頻率不夠高，可以把數(shù)碼管顯示子函數(shù)換個位置，或者是多調(diào)用幾次就可以解決了。至于數(shù)碼管好像是全亮，情況正好相反，是數(shù)碼管顯示子函數(shù)調(diào)用的頻率過高，把數(shù)碼管顯示子函數(shù)換個位置，或者是在關(guān)鍵位置調(diào)用一下延時函數(shù)就可以解決了。還有，DIS和CLEAR成對調(diào)用可使數(shù)碼管有個較好的顯示效果。</p><p>　　在剛開始編程時，各種

54、功能大部分是由主程序來完成的。由于主程序過于復(fù)雜，可讀性不高。使得在以后的程序的調(diào)試中遇到了很大的麻煩。后來把主程序的部分功能轉(zhuǎn)化成子程序來實現(xiàn)，并在一些重要的地方增加了注釋，使的程序的可讀性大大加強(qiáng)。調(diào)試也變的比較簡單了。</p><p>　　其次，在使用小鍵盤時容易死機(jī)。出現(xiàn)死機(jī)的原因有很多，有時候同一個程序換臺機(jī)子運行就會死機(jī)，有時候同一臺機(jī)子同一個程序運行多次就會死機(jī)，不過總的來看死機(jī)的出現(xiàn)多少是和所編寫

55、的程序有關(guān)，記得我以前用小鍵盤時就是很容易就死機(jī)了，不過在這次的課程設(shè)計中 我把所有的和小鍵盤有關(guān)的程序都用了子函數(shù)代替，大大簡化了主程序的結(jié)構(gòu)，這樣就基本再也沒發(fā)生過死機(jī)現(xiàn)象了。</p><p>　　再者，當(dāng)小鍵盤按下不松時電機(jī)也停止轉(zhuǎn)動這種情況出現(xiàn)在電機(jī)的加速、減速和改變轉(zhuǎn)向中，這主要是在原有的keyscan程序中有一段判斷按鍵是否彈起的程序，將此段換成一個合適的軟件延時便可以起到很好的效果（按鍵不松時可以連

56、續(xù)的加速和減速）。</p><p>　　再就是寄存器的使用問題。在編程時，子程序的調(diào)試也是相當(dāng)重要，由于子程序不可避免的使用AX\BX\CX\DX通用寄存器一個或幾個。使得原主程序中的通用寄存器的內(nèi)容很容易被覆蓋,對子程序中所有的通用寄存器出入棧即可以避免上訴的問題，不用考慮使用的是哪幾個寄存器，使用起來又比較簡單方便。</p><p>　　數(shù)碼轉(zhuǎn)換問題，首先查找許多相關(guān)的典型程序，例如：

57、</p><p>　　十六位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制BCD碼，可將AX中的二進(jìn)制數(shù)先后除以1000，100，10，每次除法所得的商，即是BCD的千位、百位和十位數(shù)，余數(shù)是個位。</p><p>　　TRAN: PUSH CX SHL DX,CL</p><p>　　PUSH DX

58、 XCHG AL,AH</p><p>　　SUB DX,DX SUB AH,AH</p><p>　　MOV CX,1000 MOV CL,10</p><p>　　DIV CX DIV CL</p><

59、p>　　XCHG AX,DX ADD DL,AL</p><p>　　MOV CL,4 MOV CL,4</p><p>　　SHL DX,CL SHL DX,CL</p><p>　　MOV CL,100

60、 ADD DL,AH</p><p>　　DIV CL MOV AX,DX</p><p>　　ADD DL,AL POP DX</p><p>　　MOV CL,4 POP CX</p>&

61、lt;p>　　而在算術(shù)運算方面也遇到了不少的問題，由于設(shè)計過程中存在著小數(shù)所以很多時候總會出現(xiàn)算術(shù)方面錯誤，具體表現(xiàn)為結(jié)果的溢出或者結(jié)果小數(shù)點位置錯誤。</p><p>　　解決的方法通常是先將所要計算的數(shù)值乘以10、100等使得數(shù)值為整數(shù)，然后再進(jìn)行計算，而在結(jié)果輸出時再除以相映的數(shù)值從而實現(xiàn)小數(shù)的算術(shù)運算功能，而不需要采用定義浮點型去計算小數(shù)以避免出現(xiàn)數(shù)值定義的錯誤。</p><p&

62、gt;　　另一個常見的錯誤就是自定義存儲空間之間的數(shù)值存放，因為在許多時候總是需要將結(jié)果保存在某一段存儲空間里面，由于對存儲空間的定義使得其大小范圍各有不同，所以對其賦值時總是會出現(xiàn)溢出或數(shù)值轉(zhuǎn)換的錯誤。</p><p>　　而在子程序調(diào)用以循環(huán)方面存在的問題是指針的計數(shù)以及標(biāo)志位清零或置1搞錯從而使子程序運算錯誤或者進(jìn)入死循環(huán)等。所采取的解決方法是對指針計數(shù)值在各個部分運算結(jié)束后進(jìn)行清零以保證指針初值的正確。&

63、lt;/p><p>　　最后的問題就是DOS系統(tǒng)功能調(diào)用和BIOS中斷調(diào)用，因為本課題設(shè)計中要實現(xiàn)軟件時鐘，所以需要對軟件延遲以及中斷調(diào)用有一定的了解，對此在設(shè)計時查閱了一些相關(guān)的軟件中斷命令。</p><p>　　當(dāng)個模塊都調(diào)試成功后，即可合成到一起運行。本系統(tǒng)電機(jī)的速度可以通過速度增減鍵來控制。通過驗證各按鍵是否被有效采用，來檢驗該系統(tǒng)是否正確的完成了指定的功能。</p>&

64、lt;p>　　八、實驗程序的流程圖</p><p><b>　　主流程圖：</b></p><p><b>　　掃描與顯示流程圖：</b></p><p>　　鍵盤顯示子程序流程圖：</p><p>　　鍵盤掃描子程序流程圖：</p><p>　　九、匯編程序清單及程序

65、注釋</p><p><b>　　;步進(jìn)電機(jī)實驗</b></p><p>　　IOY0 EQU 0e400H ;片選IOY0對應(yīng)的端口始地址</p><p>　　MY8255_A EQU IOY0+00H*4 ;8255的A口地址</p><p>　　MY825

66、5_B EQU IOY0+01H*4 ;8255的B口地址</p><p>　　MY8255_C EQU IOY0+02H*4 ;8255的C口地址</p><p>　　MY8255_MODE EQU IOY0+03H*4 ;8255的控制寄存器地址</p><p>　　STACK1 SEGMENT STA

67、CK</p><p>　　DW 256 DUP(?)</p><p>　　STACK1 ENDS</p><p>　　DATA SEGMENT</p><p>　　DTABLE1 DB 6DH,79H,73H,77H,39H,06H,5BH,4FH,66H,80H</p><p>　　DTABLE3 D

68、B 10H,30H,20H,60H,40H,0C0H,80H,90H</p><p>　　DATA ENDS </p><p>　　CODE SEGMENT</p><p>　　ASSUME CS:CODE,DS:DATA</p><p>　　START: MOV AX,DATA<

69、/p><p><b>　　MOV DS,AX</b></p><p>　　MOV SI,3000H</p><p>　　MOV [SI],00H</p><p>　　MOV [SI+2],09H</p><p>　　MOV [SI+4],04H</p><p>　　MOV [S

70、I+6],05H</p><p>　　MOV [SI+8],01H</p><p>　　MOV DX,MY8255_MODE ;初始化8255工作方式 </p><p>　　MOV AL,81H ;方式0，A口、B口輸出，C口低4位輸入 </p><p><b>　　OUT DX,A

71、L</b></p><p>　　KAISHI:MOV SI,3000H </p><p>　　MOV DH,[SI+8]</p><p><b>　　CMP DH,8</b></p><p><b>　　JA ZHI1</b></p><p><b>

72、　　CMP DH,1</b></p><p><b>　　JB ZHI8</b></p><p><b>　　JMP JIXU</b></p><p>　　ZHI1:MOV [SI+8],01H</p><p><b>　　JMP JIXU</b></p&g

73、t;<p>　　ZHI8:MOV [SI+8],08H</p><p>　　JIXU:CALL KEYSCAN</p><p>　　MOV AH,1 ;判斷是否有按鍵按下</p><p><b>　　INT 16H</b></p><p>　　JZ SFRUN

74、 ;無按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出</p><p>　　QUIT: MOV AX,4C00H ;結(jié)束程序退出</p><p><b>　　INT 21H</b></p><p>　　SFRUN:MOV SI,3000H </p><p>　　MO

75、V DH,[SI]</p><p>　　CMP DH,01H</p><p><b>　　JNZ JIXU</b></p><p>　　MOV DH,[SI+4]</p><p>　　CMP DH,04H</p><p>　　JNZ ZIJIAN</p><p>　　INC

76、 [SI+8]</p><p><b>　　JMP RUN</b></p><p>　　KAISHI1: JMP KAISHI</p><p>　　ZIJIAN:DEC [SI+8]</p><p>　　RUN:MOV AL,[SI+8]</p><p>　　MOV BX,OFFSET DTA

77、BLE3</p><p>　　AND AX,00FFH </p><p><b>　　ADD BX,AX</b></p><p>　　DEC BX </p><p>　　MOV AL,[BX] </p><p>

78、　　MOV DX,MY8255_C </p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　DANG1:MOV DH,[SI+6]</p><p>　　CMP DH,05H</p><p><b>　　JNZ DANG2</b></p><p><b>

79、;　　PUSH CX</b></p><p>　　MOV CX,10H</p><p>　　DA1:CALL DALLY1</p><p>　　CALL DALLY1</p><p>　　CALL DALLY1</p><p>　　CALL DALLY1</p><p>　　CAL

80、L KEYSCAN</p><p>　　JMP KAISHI</p><p>　　DANG2:CMP DH,06H</p><p><b>　　JNZ DANG3</b></p><p>　　DA2:CALL DALLY1</p><p>　　CALL DALLY1</p>&l

81、t;p>　　CALL DALLY1</p><p>　　JMP KAISHI</p><p>　　DANG3:CMP DH,07H</p><p><b>　　JNZ DANG4</b></p><p>　　DA3:CALL DALLY1</p><p>　　CALL DALLY1<

82、;/p><p>　　JMP KAISHI</p><p>　　DANG4:CMP DH,08H</p><p>　　JNZ KAISHI1</p><p>　　DA4:CALL DALLY1</p><p>　　CALL KEYSCAN</p><p>　　JMP KAISHI</p>

83、;<p>　　DALLY1 PROC NEAR ;軟件延時子程序</p><p><b>　　PUSH CX</b></p><p><b>　　PUSH AX </b></p><p>　　MOV CX,00AFH</p><p>　　D11

84、:MOV AX,5000H</p><p>　　D22:DEC AX</p><p><b>　　JNZ D22</b></p><p><b>　　PUSH CX</b></p><p><b>　　PUSH AX</b></p><p>　

85、　CALL KEYSCAN</p><p><b>　　POP AX</b></p><p><b>　　POP CX</b></p><p><b>　　LOOP D11</b></p><p><b>　　POP AX</b></p>

86、<p><b>　　POP CX</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DALLY1 ENDP</p><p>　　KEYSCAN PROC NEAR ;鍵盤掃描子程序</p><p>　　BEGIN:CAL

87、L DIS ;顯示刷新 </p><p>　　CALL CLEAR ;清屏</p><p>　　CALL CCSCAN ;掃描按鍵</p><p>　　JNZ GETKEY1 ;有鍵按下則跳置GETK

88、EY1 </p><p>　　JMP GOBACK1</p><p>　　GETKEY1:CALL DIS ;顯示刷新</p><p>　　CALL DALLY </p><p>　　CALL DALLY</p><p>　　CALL CLEA

89、R ;清屏</p><p>　　CALL CCSCAN ;再次掃描按鍵</p><p>　　JNZ GETKEY2 ;有鍵按下則跳置GETKEY2</p><p>　　JMP BEGIN ;否則跳回開始繼續(xù)循環(huán)</p><

90、p>　　GETKEY2:MOV CH,0FEH</p><p>　　MOV CL,00H ;設(shè)置當(dāng)前檢測的是第幾列</p><p>　　COLUM: MOV AL,CH ;選取一列，將X1～X4中一個置0 </p><p>　　MOV DX,MY8255_A </p

91、><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV DX,MY8255_C ;讀Y1～Y4，用于判斷是哪一行按鍵閉合 </p><p><b>　　IN AL,DX</b></p><p>　　L1: TEST AL,01H

92、 ;是否為第1行</p><p>　　JNZ L2 ;不是則繼續(xù)判斷 </p><p>　　MOV AL,00H ;設(shè)置第1行第1列的對應(yīng)的鍵值</p><p><b>　　JMP KCODE</b></p><p>　　BEGIN1:JM

93、P BEGIN</p><p>　　L2: TEST AL,02H ;是否為第2行</p><p>　　JNZ L3 ;不是則繼續(xù)判斷</p><p>　　MOV AL,04H ;設(shè)置第2行第1列的對應(yīng)的鍵值</p><p><

94、b>　　JMP KCODE</b></p><p>　　L3: TEST AL,04H ;是否為第3行</p><p>　　JNZ L4 ;不是則繼續(xù)判斷</p><p>　　MOV AL,08H ;設(shè)置第3行第1列的對應(yīng)的鍵值</p

95、><p><b>　　JMP KCODE</b></p><p>　　L4: TEST AL,08H ;是否為第4行</p><p>　　JNZ NEXT ;不是則繼續(xù)判斷</p><p>　　MOV AL,0CH ;設(shè)

96、置第4行第1列的對應(yīng)的鍵值</p><p>　　KCODE: ADD AL,CL ;將第1列的值加上當(dāng)前列數(shù)，確定按鍵值</p><p>　　CALL PUTBUF ;保存按鍵值</p><p><b>　　PUSH AX</b></p><p>　　KO

97、N: CALL DIS ;顯示刷新</p><p>　　CALL CLEAR ;清屏</p><p>　　CALL CCSCAN ;掃描按鍵，判斷按鍵是否彈起</p><p>　　JNZ KON ;未彈起則繼續(xù)循環(huán)等待彈起&l

98、t;/p><p><b>　　POP AX</b></p><p>　　NEXT: INC CL ;當(dāng)前檢測的列數(shù)遞增 </p><p><b>　　MOV AL,CH</b></p><p>　　TEST AL,08H

99、 ;檢測是否掃描到第4列</p><p>　　JZ BEGIN1</p><p>　　ROL AL,1 ;沒檢測到第4列則準(zhǔn)備檢測下一列</p><p><b>　　MOV CH,AL</b></p><p><b>　　JMP COLUM<

100、;/b></p><p>　　GOBACK1:RET</p><p>　　KEYSCAN ENDP</p><p>　　CCSCAN PROC NEAR ;掃描是否有按鍵閉合子程序</p><p>　　MOV AL,00H </p>

101、;<p>　　MOV DX,MY8255_A ;將4列全選通，X1～X4置0</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV DX,MY8255_C </p><p>　　IN AL,DX ;讀Y1～Y4</p><p

102、><b>　　NOT AL</b></p><p>　　AND AL,0FH ;取出Y1～Y4的反值</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　CCSCAN ENDP</p><p>　　CLEAR PROC NEAR

103、 ;清除數(shù)碼管顯示子程序</p><p>　　MOV DX,MY8255_B ;段位置0即可清除數(shù)碼管顯示 </p><p>　　MOV AL,00H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p><b>　　RET</b><

104、/p><p>　　CLEAR ENDP</p><p>　　DIS PROC NEAR ;顯示鍵值子程序</p><p><b>　　PUSH AX </b></p><p>　　PUSH SI </p><p>　　MOV

105、 SI,3006H </p><p>　　MOV DL,0F7H</p><p><b>　　MOV AL,DL</b></p><p>　　AGAIN: PUSH DX</p><p>　　MOV DX,MY8255_A </p><p&g

106、t;　　OUT DX,AL ;設(shè)置X1～X4，選通一個數(shù)碼管 </p><p>　　MOV AL,[SI] ;取出緩沖區(qū)中存放鍵值 </p><p>　　MOV BX,OFFSET DTABLE1</p><p>　　AND AX,00FFH</p>

107、<p>　　ADD BX,AX </p><p>　　MOV AL,[BX] </p><p>　　MOV DX,MY8255_B </p><p>　　OUT DX,AL ;寫入數(shù)碼管A～Dp</p><p>　　CALL DALLY</p><p

108、><b>　　DEC SI</b></p><p>　　DEC SI ;取下一個鍵值</p><p><b>　　POP DX</b></p><p><b>　　MOV AL,DL</b></p><p>　　TEST AL,01

109、H ;判斷是否顯示完？</p><p>　　JZ OUT1 ;顯示完，返回</p><p>　　ROR AL,1 </p><p><b>　　MOV DL,AL</b></p><p>　　JMP AGAIN

110、 ;未顯示完，跳回繼續(xù)</p><p>　　OUT1: POP SI</p><p>　　POP AX </p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　DIS ENDP</b></p><p&g

111、t;　　PUTBUF PROC NEAR ;保存鍵值子程序</p><p>　　MOV SI,3000H </p><p>　　CMP AL,00H</p><p><b>　　JNZ MODE</b></p><p>　　DIR:CMP [SI+4],03H</p>

112、<p><b>　　JZ DIR1</b></p><p>　　MOV [SI+4],03H </p><p><b>　　JMP LAST</b></p><p>　　DIR1:MOV [SI+4],04H</p><p><b>　　JMP LAST</

113、b></p><p>　　MODE:CMP AL,01H</p><p><b>　　JNZ STOP</b></p><p>　　CMP [SI],01H</p><p><b>　　JZ MODE1</b></p><p>　　MOV [SI],01H</p

114、><p><b>　　JMP LAST</b></p><p>　　MODE1:MOV [SI],02H</p><p><b>　　JMP LAST</b></p><p>　　STOP:CMP AL,02H</p><p><b>　　JNZ GRD1</

115、b></p><p>　　MOV [SI],00H</p><p>　　MOV [SI+4],04H</p><p>　　MOV [SI+6],05H</p><p>　　GRD1:CMP AL,04H</p><p><b>　　JNZ GRD2</b></p><p

116、>　　MOV [SI+6],05H</p><p>　　GRD2:CMP AL,05H</p><p><b>　　JNZ GRD3</b></p><p>　　MOV [SI+6],06H</p><p>　　GRD3:CMP AL,06H</p><p><b>　　JNZ

117、 GRD4</b></p><p>　　MOV [SI+6],07H</p><p>　　GRD4:CMP AL,07H</p><p><b>　　JNZ LAST</b></p><p>　　MOV [SI+6],08H</p><p>　　LAST:CALL DIS</

118、p><p>　　CALL CLEAR</p><p>　　CALL CCSCAN</p><p>　　GOBACK: RET</p><p>　　PUTBUF ENDP</p><p>　　DALLY PROC NEAR ;軟件延時子程序</p><p><

119、;b>　　PUSH CX</b></p><p>　　MOV CX,00FFH</p><p>　　D1: MOV AX,00FFH</p><p>　　D2: DEC AX</p><p><b>　　JNZ D2</b></p><p><b>　　

120、LOOP D1</b></p><p><b>　　POP CX</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DALLY ENDP</p><p><b>　　CODE ENDS</b></p><p><b

121、>　　END START</b></p><p><b>　　十、C語言程序清單</b></p><p>　　#include <stdio.h></p><p>　　#include <stdlib.h></p><p>　　#include <conio.h>&l

122、t;/p><p>　　#include <bios.h></p><p>　　#include <ctype.h></p><p>　　#include <process.h></p><p>　　void dis(void);</p><p>　　void key(void);<

123、/p><p>　　void clear(void);</p><p>　　void ccscan(void);</p><p>　　void action(void);</p><p>　　void putbuf(void);</p><p>　　void getkey(void);</p><p>

124、;　　void delay0(int time);</p><p>　　void keyscan(void);</p><p>　　void delay1(int time);</p><p>　　#define IOY0 0x0C400</p><p>　　#define MY8255_A IOY0+0x00*4</p>

125、<p>　　#define MY8255_B IOY0+0x01*4</p><p>　　#define MY8255_C IOY0+0x02*4</p><p>　　#define MY8255_MODE IOY0+0x03*4</p><p>　　char a[]={0x6d,0x79,0x73,0x77,0x39,0x06,0x5b,0