課程設(shè)計(jì)---四相單四拍步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、　　計(jì)算機(jī)控制綜合實(shí)驗(yàn)課程　　設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明書　　2011 年12 月26 日　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書　　11/12學(xué)年第一學(xué)期

2、下達(dá)任務(wù)書日期: 2011 年 12 月 26日課程設(shè) 計(jì) 任務(wù) 書　　課程設(shè) 計(jì)任務(wù) 書　　目錄　　1系統(tǒng)概述- 1 -　　2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)- 1 -　　2.1系統(tǒng)硬件原

3、理圖- 1 -　　2.2各硬件單元功能說(shuō)明及I/O口、功能鍵分配- 1 -　　2.3硬件連接圖- 2 -　　3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)- 3 -　　3.1工作方式下的控制模型- 3 -　　3.2流程圖- 6 -</

4、p>　　4結(jié)束語(yǔ)- 6 -　　系統(tǒng)概述　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換相應(yīng)的角位移的特種電動(dòng)機(jī)。是工業(yè)過(guò)程控制及儀表中的主要控制元件之一。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具有快速起動(dòng)能力，而且精度高，在數(shù)字控制系統(tǒng)中可以直接接受來(lái)自計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)，不需要進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，所以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在定位場(chǎng)合得到了廣

5、泛應(yīng)用。　　本次課程設(shè)計(jì)通過(guò)鍵盤控制四相電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，單四拍、雙四拍、四相八拍三種　　工作方式及正反轉(zhuǎn)的選擇。并通過(guò)七段數(shù)碼管顯示剩余工作步數(shù)。從而達(dá)到手動(dòng)控制與直觀顯示的結(jié)合。　　本系統(tǒng)應(yīng)用芯片8255，LED顯示單元，鍵盤模擬控制鍵，四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路，接線較為簡(jiǎn)單。軟件編程采用的是匯編語(yǔ)言，程序中包

6、括主程序，顯示子程序，延時(shí)子程序。　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)　　系統(tǒng)硬件原理圖　　各硬件單元功能說(shuō)明及I/O口、功能鍵分配　?。?） 8255芯片：8255作為整個(gè)系統(tǒng)的主控單元，與系統(tǒng)總線連接，接受外部控

7、制信息，并通過(guò)設(shè)定的I/O口將控制信息輸出到數(shù)碼管顯示單元，LED顯示單元及驅(qū)動(dòng)電路。系統(tǒng)設(shè)置8255工作方式0，A、B、C口均為輸出，PA0—PA7與數(shù)碼管相連顯示剩余工作步數(shù)，PB0—PB3連接電動(dòng)機(jī)的A、B、C、D四相控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，PC0，PC1分別與LED0、LED1連接，PB4—PB7及PC3—PC7不用。　　（2）鍵盤模擬功能鍵：“0” 鍵控制起動(dòng)，“1”鍵控制選擇單四拍正轉(zhuǎn)工

8、作方式，“2”健控制選擇單四拍反轉(zhuǎn)工作方式，“3”鍵控制選擇雙四拍正轉(zhuǎn)工作方式，“4”鍵控制選擇雙四拍反轉(zhuǎn)工作方式，“5”鍵控制四相八拍正轉(zhuǎn)工作方式，“6”鍵控制選擇四相八拍反轉(zhuǎn)工作方式，“7”鍵控制選擇停止退出程序。　?。?）驅(qū)動(dòng)電路:驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。　　I/O及功能鍵分配表如表1所示　　表1 I/O及功能鍵

9、分配表　　硬件連接圖　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)　　工作方式下的控制模型　　單四拍正轉(zhuǎn)、單四拍反轉(zhuǎn)、雙四拍正轉(zhuǎn)、雙四拍反轉(zhuǎn)、四相八拍正轉(zhuǎn)及四相八拍反轉(zhuǎn)六種工作方式下的控制模型分別如表2、3、4、5、6、7所示

10、。　　表2 單四拍正轉(zhuǎn)控制數(shù)字模型　　表3 單四拍反轉(zhuǎn)控制數(shù)字模型　　表4 雙四拍正轉(zhuǎn)控制模型　　表5 雙四拍反轉(zhuǎn)控制模型　　流程圖&

11、lt;b>　　結(jié)束語(yǔ)　　計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的課程設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合運(yùn)用知識(shí)的過(guò)程，它不僅需要計(jì)算機(jī)控制理論、程序設(shè)計(jì)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，而且還需要具備一定的生產(chǎn)工藝知識(shí)。設(shè)計(jì)包括確定控制任務(wù)、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制軟件的設(shè)計(jì)等，以便使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路和方法。此次課程設(shè)計(jì)選作的是步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求1. 通電方式選擇鍵三個(gè)，分別為單四拍、雙

12、四拍和四相八拍；2. 啟動(dòng)鍵和方向控制鍵；3. 正反轉(zhuǎn)指示燈；4. 剩余工作步數(shù)LED顯示。　　此次課程設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)前期查找資料，設(shè)計(jì)硬件電路，自編初步程序，設(shè)計(jì)期間在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試程序，最終實(shí)現(xiàn)了以上基本功能，并且還實(shí)現(xiàn)了在不同工作方式之間的切換，屏幕顯示剩余拍數(shù)兩項(xiàng)功能，對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制有了初步了解，同時(shí)也對(duì)芯片8255，數(shù)碼管顯示部分加強(qiáng)了運(yùn)用。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，將所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)際開(kāi)發(fā)實(shí)際結(jié)合

13、起來(lái)，理論聯(lián)系實(shí)際，提高了專業(yè)技能。　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了同學(xué)的幫助，老師的指導(dǎo)，在此一并感謝！　　;源程序如下：　　;***************根據(jù)CHECK配置信息修改下列符號(hào)值*******************　　IOY

14、0 EQU 9800H ;片選IOY0對(duì)應(yīng)的端口始地址　　;*****************************************************************　　MY8255_A EQU IOY0+00H*4 ;8255的A口地址

15、　　MY8255_B EQU IOY0+01H*4 ;8255的B口地址　　MY8255_C EQU IOY0+02H*4 ;8255的C口地址　　MY8255_MODE EQU IOY0+03H*4 ;8255的控制寄存器地址　　STACK1 SEGMENT

16、 STACK　　DW 256 DUP(?)　　STACK1 ENDS　　DATA SEGMENT 　　K EQU 09H ;工作步數(shù)　　T

17、ABSHZ DB 03H,06H,0CH,09H ;雙四拍正轉(zhuǎn)模型　　TABSHF DB 09H,0CH,06H,03H ;雙四拍反轉(zhuǎn)模型　　TABLE1 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;七段數(shù)碼管字模　　DATA

18、 ENDS　　CODE SEGMENT　　ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK1　　START:MOV AX,DATA　　MOV DS,AX　　MOV AL,80H

19、 ;初始化8255，工作方式0，A,、B、C口均為輸出　　MOV DX,MY8255_MODE　　OUT DX,AL　　WAIT1:　　MOV AH,08H ;

20、等待啟動(dòng)鍵“0”按下　　INT 21H　　CMP AL,30H　　JE MAIN　　JMP WAIT1 　　MA

21、IN: MOV AH,08H ;判斷工作方式控制鍵是否按下　　INT 21H ;若鍵按下轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序，否則循環(huán)等待.　　CMP AL,33H　　JE SHUANGSI ;轉(zhuǎn)雙四拍正轉(zhuǎn)　　CMP AL,34H </p&

22、gt;　　JE SHUANGSI1;轉(zhuǎn)雙四拍反轉(zhuǎn)　　CMP AL,35H　　JE QUIT1　　JMP MAIN　　;單四拍正轉(zhuǎn)<

23、/p>　　ZHENGSI: 　　MOV AL,02H ;點(diǎn)亮正轉(zhuǎn)指示燈　　MOV DX,MY8255_C　　OUT DX,AL　　MOV CL,K<

24、/p>　　ZHENGSI0:　　LEA BX,TABLE1 ;數(shù)碼管顯示剩余步數(shù)　　MOV AL,CL　　XLAT

25、MOV DX,MY8255_A　　OUT DX,AL　　ZHENGSI1: MOV BL,04H ;驅(qū)動(dòng)電機(jī)　　MOV DX,MY8255_B　　LEA DI,TABSZ　　ZHEN

26、GSI2: MOV AH,0BH ;判斷是否有按鍵切換工作方式　　INT 21H ;有按鍵跳回判斷按鍵對(duì)應(yīng)程序，否則繼續(xù)執(zhí)行程序　　INC AL　　JZ MAIN<

27、p>　　CALL XIAN ;調(diào)用顯示子程序，顯示工作剩余拍數(shù)　　MOV AL,[DI]　　OUT DX,AL　　CALL DLY ;調(diào)用延時(shí)子程序　　INC DI&l

28、t;/p>　　DEC BL ;判斷是否工作完所有拍數(shù)，有則退出等待重選工作方式，否則繼續(xù)循環(huán)　　JNZ ZHENGSI2　　DEC CL　　JNZ ZHENGSI0　　JMP WAIT1&

29、lt;/b>　　;中間跳轉(zhuǎn)　　SHUANGSI:JMP SHSIZH　　SHUANGSI1:JMP SHSIF 　　;雙四拍正轉(zhuǎn)<

30、p>　　SHSIZH: 　　MOV AL,02H　　MOV DX,MY8255_C　　OUT DX,AL　　MOV CL,K

31、　SHSIZH0:　　LEA BX,TABLE1　　MOV AL,CL　　XLAT 　　MOV DX,MY8255_A

32、;　　OUT DX,AL　　SHSIZH1: MOV BL,08H　　MOV DX,MY8255_B　　LEA DI,TABSHZ　　SHSIZH2: MOV AH,0BH　　INT 21H&

33、lt;/b>　　INC AL　　JZ MAIN1　　CALL XIAN　　MOV AL,[DI]<b&g

34、t;　　OUT DX,AL　　CALL DLY　　INC DI　　DEC BL　　JNZ SHSIZH2<p

35、>　　DEC CL　　JNZ SIBAZH0　　JMP WAIT1 　　;中間跳轉(zhuǎn)程序　　WAIT00:JMP WAIT1

36、　　;雙四拍反轉(zhuǎn)　　SHSIF:　　MOV AL,01H　　MOV DX,MY8255_C　　OUT DX,AL&l

37、t;b>　　MOV CL,K　　SHSIF0:　　LEA BX,TABLE1　　MOV AL,CL　　XLAT

38、　　MOV DX,MY8255_A　　OUT DX,AL　　SHSIF1:　　MOV BL,4　　MOV DX,MY8255_B<

39、/p>　　LEA DI,TABSHF　　SHSIF2: MOV AH,0BH　　INT 21H　　INC AL　　JZ MAIN1

40、　　CALL XIAN　　MOV AL,[DI]　　OUT DX,AL　　CALL DLY　　IN

41、C DI　　DEC BL　　JNZ SHSIF2　　DEC CL　　JNZ SHSIF0　　JMP WAIT00

42、;　　MAIN11:JMP MAIN1 　　;四相八拍正轉(zhuǎn)　　SIBAZH: 　　MOV AL,02H　　MOV DX,MY8255_C&l

43、t;b>　　OUT DX,AL　　MOV CL,K　　SIBAZH0:　　LEA BX,TABLE1　　MOV AL,CL</

44、p>　　XLAT 　　MOV DX,MY8255_A　　OUT DX,AL　　SIBAZH1: MOV BL,08H　　MOV DX,MY8255_B

45、;　　LEA DI,TABBZ　　SIBAZH2: MOV AH,0BH　　INT 21H　　INC AL　　JZ MAIN11<

46、/p>　　CALL XIAN 　　MOV AL,[DI]　　OUT DX,AL　　CALL DLY　　INC DI</p&g

47、t;　　DEC BL　　JNZ SIBAZH2　　DEC CL　　JNZ SIBAZH0　　JMP WAIT00 <p&g

48、t;　　QUIT:MOV DX,MY8255_A ;結(jié)束退出程序　　MOV AL,00H　　OUT DX,AL　　MOV AX,4C00H 　　INT 21H

49、 　　;軟件延時(shí)子程序　　DLY PROC NEAR 　　PUSH CX　　PUSH AX

50、　　MOV CX,0FFFFH　　D1:MOV AX,5FFFH　　D2:DEC AX　　JNZ D2　　LOOP D1</p&g

51、t;　　POP AX　　POP CX　　RET　　DLY ENDP　　XIAN PROC NEA

52、R ;剩余拍數(shù)顯示子程序　　PUSH DX　　MOV DL,BL　　ADD DL,30H　　MOV AH,02H　　INT 21

53、H　　MOV DL,20H　　MOV AH,02H　　INT 21H　　POP DX　　RET&

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