步进电机控制设计.doc

※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※微机原理课程设计报告书课题名称步进电机控制设计姓 名学 号院、系、部物理与电信工程系专 业通 信 工 程指导教师2009年 6 月8日 一、 设计任务及要求：1.设计一个利用8253作延时、8255做接口来控制步进电机转速的电路2.要求步进电机能以不同的速度转动在不同的延时情况下3.用汇编语言编写出控制的整个程序4.将设计的模块在实验箱上实现 指导教师签名： 2009年 6 月 8 日 二、指导教师评语：指导教师签名： 2009年 6 月 8 日 三、成绩验收盖章 2009年 6 月 8 日 步进电机控制设计一、设计目的学习和掌握步进电机中常用接口电路的应用和设计技术，充分认识理论知识对应用技术的指导性作用，进而加深对《微机原理与接口技术》课程的认识，进一步熟悉汇编语言程序中各个指令语句的运用；并深入了解和掌握汇编语言程序设计中各种结构程序的设计技巧；掌握宏汇编语言的设计方法；进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。

通过这次设计实践能够进一步加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解，加强对于电路图的描绘技能，巩固独立设计实验的实验技能提高实践动手能力使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高二、设计要求 利用8253芯片设计一个延时器，通过对8253芯片的方式控制字的 设置，使其具有延时的功能，从而使8253芯片控制步进电机的转动以及转速情况，而不再是简单的延迟程序设计并且通过编程设置，可以任意加快 或减慢步进电机的转动速度所有设计要求，均必须在实验室调试，保证功能能够实现三、电路及连线设计步进电机控制电路的总体电路连接图如图1所示整个电路包括了8086、8253芯片、8255A芯片、驱动电路以及步进电机共五个部分其中8253芯片作为延时器控制步进电机的转动速度；8255A作为接口芯片；8086是控制8053工作的；而驱动电路与步进电机部分是本设计工作的主要部分，但8253芯片是设计的主体部分据此，我们可以画出步进电机控制电路图如下： 图1 步进电机控制电路总体电路连接图四、使用说明1．打开电源开关。

2. 输入程序3. 送入数据4. 按图1所示电路连接图进行实物的连接，具体是：将8253芯片的CLK2接系统的系统的时钟频率PLCK，将GATE2接口接系统板上的+5V的电源接口，用OUT2输出接口接到8255芯片的PC2口处；同时，8255芯片的PB0、PB1、PB2、PB3接口依次接上驱动电路的A、B、C、D接口；再将驱动电路的+12V、A’、B’、C’、D’接口连接到步进电机的5、4、3、2、1接口处从而使整个电路的连接完整和连贯5.运行程序，观察步进电机的转动情况6.改变程序中的送入8253控制芯片的时常数，重新观察步进电机的转动情况五、 流程图设计 图2 步进电机控制设计的流程图六、程序设计如下： STACK SEGMENT STACK DW 256 DUP(?) STACK ENDS DATA SEGMENT TABLE DB 01H, 03H, 02H, 06H, 04H, 0CH, 08H, 09H DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS: CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATA ;定义DS的段基址MOV DS,AXMAIN : MOV AL,91H ;定义8255芯片的端口控制字OUT 63H,ALA1: MOV BX,OFFSET TABLE ;BX指向数据地址MOV CX,0008H ;CX中的计数次数A2: MOV AL,[BX] ;送数据到端口OUT 61H,ALCALL DALLY ;调入DALLY子程 INC BXLOOP A2JMP A1MOV AL,0B4H ;初始化8253芯片OUT 43H,ALMOV AX,400H ;送入时常数OUT 42H,ALXCHG AL,AHOUT 42H,ALDALLY: PUSH CX ;定义子程序MOV CX,5000HA3: PUSH CX ;计数延时POP AXLOOP A3POP CXRETCODE ENDSEND START七、P1端口各线的电平在各步中的情况表： 8255芯片中送入的数据如图表1所示：步序PB3PB2PB1PB0对应B口输出值1000101H2001103H3001002H4011006H5010004H611000CH7100008H8100109H 表1 8255芯片中送入的数据八、系统调试结果 程序运行后，可以看到步进电机的转动；当改变程序中的送入8253控制芯片的时常数后，步进电机的转速也随之相应改变。

九、主要仪器与设备 微机原理与接口技术实验箱 （TDI 唐都仪器） 一台十、相关芯片的介绍说明⒈　8255A芯片介绍：（1） 8255A可编程外围接口芯片是INTEL公司生产的通用并行接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，用+5V单电源供电，能在以下三种方式下工作： 方式0：基本输入/ 输出方式 方式l：选通输入/ 输出方式 方式2：双向选通工作方式(2) 使8255A端口A工作在方式0并作为输入口，读取Kl-K8个开关量，PB口工作在方式0作为输出口 2.　8253芯片介绍：8253是一种可编程定时/计数器，有三个十六位计数器，其计数频率范围为0-2MHz， 用+5V单电源供电8253的功能用途：⑴　延时中断 ⑸　实时时钟⑵　可编程频率发生器 ⑹　数字单稳⑶　事件计数器 ⑺　复杂的电机控制器⑷　二进制倍频器 8253的六种工作方式：⑴　方式0：计数结束中断　 ⑷　方式3：方波频率发生器⑵　方式l：可编程频率发生　 ⑸　方式4：软件触发的选通信号⑶　方式2：频率发生器　 ⑹　方式5：硬件触发的选通信号十一、设计总结： 本次的微机课程设计虽然时间有两周，但还是感觉到了操作实现上的很大难度,不过，总的来说，感觉还是蛮不错的。

首先，通过这次课程设计使我进一步加深了对步进电机中用接口电路来实现控制的应用和设计技术，加深了对步进电机的理解和认识其次，通过在设计中对8253、8255等芯片在控制电路中的应用，使对其功能与作用的实现有了进一步的掌握，为以后在实践中能熟练的运用打下了基础然后，课程设计加强了我们在实践中的动手能力，强化了理论知识与应用相结合的实践和锻炼，使所学的理论知识与实际相结合，考验了我们对所学知识的运用与操作能力，这是对我们工科生而言最重要的技能最后，对本次的微机课程设计最大的收获就是对汇编编程知识在实践中的应用，使对汇编语言各指令的功能与运用条件有了更深层次的认识和更好的理解同时，也让我们认识到自己所学知识的局限性，激发了我们对更深知识的掌握欲望和需求，当然也让我们看到了我们所学专业的无穷魅力和无尽的发展潜力总之，特别感谢老师的耐心指导、教诲和帮助！十二、参考文献： [1] 曹航.用微机直接控制的步进驱动系统[J].低压电器,1998，8：28-31.[2] 彭树生.用PC机控制步进电机的两种方法[J].电子技术,1995，12：56-62.[3] 敬岚,朱海君,张硕成,等.步进电机控制系统的设计及其应用[J].核技术,2005，6:479-482.[4] 李永义,刘伟国,等.8253在步进电机运动控制系统中的应用[J].伺候技术,2002，05:33-35.[5] 伊勇,李宇.PCI总线设备开发宝典[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005(2):156-218.[6] 楼顺天，周佳社.微机原理与接口技术[M].北京：科技出版社,2008:267-312.5。