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文檔簡介
1、<p> 計算機控制綜合實驗課程</p><p><b> 設 計 說 明 書</b></p><p> 2011 年12 月26 日</p><p><b> 課程設計任務書</b></p><p> 11/12學年第 一 學期</p><p>
2、下達任務書日期: 2011 年 12 月 26日課 程 設 計 任 務 書</p><p> 課 程 設 計任 務 書</p><p><b> 目錄</b></p><p> 1系統(tǒng)概述- 1 -</p><p> 2系統(tǒng)硬件設計- 1 -</p><p> 2.1系統(tǒng)硬件原
3、理圖- 1 -</p><p> 2.2各硬件單元功能說明及I/O口、功能鍵分配- 1 -</p><p> 2.3硬件連接圖- 2 -</p><p> 3系統(tǒng)軟件設計- 3 -</p><p> 3.1工作方式下的控制模型- 3 -</p><p> 3.2流程圖- 6 -</
4、p><p> 4結(jié)束語- 6 -</p><p><b> 系統(tǒng)概述</b></p><p> 步進電動機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換相應的角位移的特種電動機。是工業(yè)過程控制及儀表中的主要控制元件之一。步進電動機具有快速起動能力,而且精度高,在數(shù)字控制系統(tǒng)中可以直接接受來自計算機的數(shù)字信號,不需要進行數(shù)/模轉(zhuǎn)換,所以步進電動機在定位場合得到了廣
5、泛應用。</p><p> 本次課程設計通過鍵盤控制四相電動機的起動,單四拍、雙四拍、四相八拍三種</p><p> 工作方式及正反轉(zhuǎn)的選擇。并通過七段數(shù)碼管顯示剩余工作步數(shù)。從而達到手動控制與直觀顯示的結(jié)合。</p><p> 本系統(tǒng)應用芯片8255,LED顯示單元,鍵盤模擬控制鍵,四相步進電動機及其驅(qū)動電路,接線較為簡單。軟件編程采用的是匯編語言,程序中包
6、括主程序,顯示子程序,延時子程序。</p><p><b> 系統(tǒng)硬件設計</b></p><p><b> 系統(tǒng)硬件原理圖</b></p><p> 各硬件單元功能說明及I/O口、功能鍵分配</p><p> ?。?) 8255芯片:8255作為整個系統(tǒng)的主控單元,與系統(tǒng)總線連接,接受外部控
7、制信息,并通過設定的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)動電路。系統(tǒng)設置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連接電動機的A、B、C、D四相控制電動機的運轉(zhuǎn),PC0,PC1分別與LED0、LED1連接,PB4—PB7及PC3—PC7不用。</p><p> ?。?) 鍵盤模擬功能鍵:“0” 鍵控制起動,“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。</p><p> (3) 驅(qū)動電路:驅(qū)動步進電機。</p><p> I/O及功能鍵分配表如表1所示</p><p> 表1 I/O及功能鍵
9、分配表</p><p><b> 硬件連接圖</b></p><p><b> 系統(tǒng)軟件設計</b></p><p> 工作方式下的控制模型</p><p> 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、。</p><p> 表2 單四拍正轉(zhuǎn)控制數(shù)字模型</p><p> 表3 單四拍反轉(zhuǎn)控制數(shù)字模型</p><p> 表4 雙四拍正轉(zhuǎn)控制模型</p><p> 表5 雙四拍反轉(zhuǎn)控制模型</p><p><b> 流程圖</b></p><p>&
11、lt;b> 結(jié)束語</b></p><p> 計算機控制技術(shù)的課程設計是一個綜合運用知識的過程,它不僅需要計算機控制理論、程序設計方面的基礎知識,而且還需要具備一定的生產(chǎn)工藝知識。設計包括確定控制任務、系統(tǒng)總體方案設計、硬件系統(tǒng)設計、控制軟件的設計等,以便使學生掌握計算機控制系統(tǒng)設計的總體思路和方法。此次課程設計選作的是步進電機控制系統(tǒng)設計,設計要求1. 通電方式選擇鍵三個,分別為單四拍、雙
12、四拍和四相八拍;2. 啟動鍵和方向控制鍵;3. 正反轉(zhuǎn)指示燈;4. 剩余工作步數(shù)LED顯示。</p><p> 此次課程設計經(jīng)過前期查找資料,設計硬件電路,自編初步程序,設計期間在實驗室調(diào)試程序,最終實現(xiàn)了以上基本功能,并且還實現(xiàn)了在不同工作方式之間的切換,屏幕顯示剩余拍數(shù)兩項功能,對步進電機的控制有了初步了解,同時也對芯片8255,數(shù)碼管顯示部分加強了運用。通過此次設計,將所學的專業(yè)理論知識與實際開發(fā)實際結(jié)合
13、起來,理論聯(lián)系實際,提高了專業(yè)技能。</p><p> 在設計過程中得到了同學的幫助,老師的指導,在此一并感謝!</p><p><b> ;源程序如下:</b></p><p> ;***************根據(jù)CHECK配置信息修改下列符號值*******************</p><p> IOY
14、0 EQU 9800H ;片選IOY0對應的端口始地址</p><p> ;*****************************************************************</p><p> MY8255_A EQU IOY0+00H*4 ;8255的A口地址</p><p>
15、 MY8255_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
16、 STACK</p><p> DW 256 DUP(?)</p><p> STACK1 ENDS</p><p> DATA SEGMENT </p><p> K EQU 09H ;工作步數(shù)</p><p> T
17、ABSHZ DB 03H,06H,0CH,09H ;雙四拍正轉(zhuǎn)模型</p><p> TABSHF DB 09H,0CH,06H,03H ;雙四拍反轉(zhuǎn)模型</p><p> TABLE1 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;七段數(shù)碼管字模</p><p> DATA
18、 ENDS</p><p> CODE SEGMENT</p><p> ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK1</p><p> START:MOV AX,DATA</p><p><b> MOV DS,AX</b></p><p> MOV AL,80H
19、 ;初始化8255,工作方式0,A,、B、C口均為輸出</p><p> MOV DX,MY8255_MODE</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p><b> WAIT1:</b></p><p> MOV AH,08H ;
20、等待啟動鍵“0”按下</p><p><b> INT 21H</b></p><p> CMP AL,30H</p><p><b> JE MAIN</b></p><p> JMP WAIT1 </p><p> MA
21、IN: MOV AH,08H ;判斷工作方式控制鍵是否按下</p><p> INT 21H ;若鍵按下轉(zhuǎn)到相應的程序,否則循環(huán)等待.</p><p> CMP AL,33H</p><p> JE SHUANGSI ;轉(zhuǎn)雙四拍正轉(zhuǎn)</p><p> CMP AL,34H </p&
22、gt;<p> JE SHUANGSI1;轉(zhuǎn)雙四拍反轉(zhuǎn)</p><p> CMP AL,35H</p><p><b> JE QUIT1</b></p><p><b> JMP MAIN</b></p><p><b> ;單四拍正轉(zhuǎn)</b><
23、/p><p> ZHENGSI: </p><p> MOV AL,02H ;點亮正轉(zhuǎn)指示燈</p><p> MOV DX,MY8255_C</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p><b> MOV CL,K</b><
24、/p><p><b> ZHENGSI0:</b></p><p> LEA BX,TABLE1 ;數(shù)碼管顯示剩余步數(shù)</p><p><b> MOV AL,CL</b></p><p><b> XLAT </b></p><p>
25、MOV DX,MY8255_A</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p> ZHENGSI1: MOV BL,04H ;驅(qū)動電機</p><p> MOV DX,MY8255_B</p><p> LEA DI,TABSZ</p><p> ZHEN
26、GSI2: MOV AH,0BH ;判斷是否有按鍵切換工作方式</p><p> INT 21H ;有按鍵跳回判斷按鍵對應程序,否則繼續(xù)執(zhí)行程序</p><p><b> INC AL</b></p><p><b> JZ MAIN</b></p><
27、p> CALL XIAN ;調(diào)用顯示子程序,顯示工作剩余拍數(shù)</p><p> MOV AL,[DI]</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p> CALL DLY ;調(diào)用延時子程序</p><p><b> INC DI</b>&l
28、t;/p><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)</p><p> JNZ ZHENGSI2</p><p><b> DEC CL</b></p><p> JNZ ZHENGSI0</p><p><b> JMP WAIT1&
29、lt;/b></p><p><b> ;中間跳轉(zhuǎn)</b></p><p> SHUANGSI:JMP SHSIZH</p><p> SHUANGSI1:JMP SHSIF </p><p><b> ;雙四拍正轉(zhuǎn)</b></p><
30、p> SHSIZH: </p><p> MOV AL,02H</p><p> MOV DX,MY8255_C</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p><b> MOV CL,K</b></p><p><b>
31、 SHSIZH0:</b></p><p> LEA BX,TABLE1</p><p><b> MOV AL,CL</b></p><p><b> XLAT </b></p><p> MOV DX,MY8255_A</p><p><b>
32、; OUT DX,AL</b></p><p> SHSIZH1: MOV BL,08H</p><p> MOV DX,MY8255_B</p><p> LEA DI,TABSHZ</p><p> SHSIZH2: MOV AH,0BH</p><p><b> INT 21H&
33、lt;/b></p><p><b> INC AL</b></p><p><b> JZ MAIN1</b></p><p><b> CALL XIAN</b></p><p> MOV AL,[DI]</p><p><b&g
34、t; OUT DX,AL</b></p><p><b> CALL DLY</b></p><p><b> INC DI</b></p><p><b> DEC BL</b></p><p> JNZ SHSIZH2</p><p
35、><b> DEC CL</b></p><p> JNZ SIBAZH0</p><p> JMP WAIT1 </p><p><b> ;中間跳轉(zhuǎn)程序</b></p><p> WAIT00:JMP WAIT1 </p><p>
36、<b> ;雙四拍反轉(zhuǎn)</b></p><p><b> SHSIF:</b></p><p> MOV AL,01H</p><p> MOV DX,MY8255_C</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p>&l
37、t;b> MOV CL,K</b></p><p><b> SHSIF0:</b></p><p> LEA BX,TABLE1</p><p><b> MOV AL,CL</b></p><p><b> XLAT </b></p>
38、<p> MOV DX,MY8255_A</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p><b> SHSIF1:</b></p><p><b> MOV BL,4</b></p><p> MOV DX,MY8255_B<
39、/p><p> LEA DI,TABSHF</p><p> SHSIF2: MOV AH,0BH</p><p><b> INT 21H</b></p><p><b> INC AL</b></p><p><b> JZ MAIN1</b>
40、</p><p><b> CALL XIAN</b></p><p> MOV AL,[DI]</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p><b> CALL DLY</b></p><p><b> IN
41、C DI</b></p><p><b> DEC BL</b></p><p> JNZ SHSIF2</p><p><b> DEC CL</b></p><p> JNZ SHSIF0</p><p> JMP WAIT00 </p>
42、;<p> MAIN11:JMP MAIN1 </p><p><b> ;四相八拍正轉(zhuǎn)</b></p><p> SIBAZH: </p><p> MOV AL,02H</p><p> MOV DX,MY8255_C</p><p>&l
43、t;b> OUT DX,AL</b></p><p><b> MOV CL,K</b></p><p><b> SIBAZH0:</b></p><p> LEA BX,TABLE1</p><p><b> MOV AL,CL</b></
44、p><p><b> XLAT </b></p><p> MOV DX,MY8255_A</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p> SIBAZH1: MOV BL,08H</p><p> MOV DX,MY8255_B</p>
45、;<p> LEA DI,TABBZ</p><p> SIBAZH2: MOV AH,0BH</p><p><b> INT 21H</b></p><p><b> INC AL</b></p><p><b> JZ MAIN11</b><
46、/p><p> CALL XIAN </p><p> MOV AL,[DI]</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p><b> CALL DLY</b></p><p><b> INC DI</b></p&g
47、t;<p><b> DEC BL</b></p><p> JNZ SIBAZH2</p><p><b> DEC CL</b></p><p> JNZ SIBAZH0</p><p> JMP WAIT00 </p><p&g
48、t; QUIT:MOV DX,MY8255_A ;結(jié)束退出程序</p><p> MOV AL,00H</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p> MOV AX,4C00H </p><p> INT 21H
49、 </p><p><b> ;軟件延時子程序</b></p><p> DLY PROC NEAR </p><p><b> PUSH CX</b></p><p> PUSH AX </p>
50、<p> MOV CX,0FFFFH</p><p> D1:MOV AX,5FFFH</p><p><b> D2:DEC AX</b></p><p><b> JNZ D2</b></p><p><b> LOOP D1</b></p&g
51、t;<p><b> POP AX</b></p><p><b> POP CX</b></p><p><b> RET</b></p><p><b> DLY ENDP</b></p><p> XIAN PROC NEA
52、R ;剩余拍數(shù)顯示子程序</p><p><b> PUSH DX</b></p><p><b> MOV DL,BL</b></p><p> ADD DL,30H</p><p> MOV AH,02H</p><p><b> INT 21
53、H</b></p><p> MOV DL,20H</p><p> MOV AH,02H</p><p><b> INT 21H</b></p><p><b> POP DX</b></p><p><b> RET</b>&
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