小型步进电机控制系统设计
22页1、目录1. 设计课题名称及要求。2. 设计思想和实施方案论述,给出硬件电路原理图并分析。3. 典型程序模块及典型编程技巧分析。4. 课程设计中遇到的问题及解决方法。5. 程序清单和程序注释,相关流程图。6. 收获与体会。7. 参考文献。 小型步进电机控制系统设计一、 设计的题目名称及要求设计题目:小型步进电机控制系统设计。设计要求:(1)、分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计;(2)、基于80x86微机接口硬件电路设计调试;(3)、控制功能要求:小键盘给定分段速度,数码管显示当前步进电机启动与停止、方向、速度信息;二、实验设备PC机一台(装有TDPIT软件)、唐都AEDK8688ET实验箱。三、设计的思想和实施方案1.步进电机运行方式的控制步进电机的转速与输入脉冲频率成正比,频率越大,转速越高,四相步进电机有双四拍,双八拍,双六拍等方式。实验平台可连接的步进电机为四项八拍电机,电压为DC12V。为了实现对各绕组按一定方式轮流加电,需要一个循环脉冲分配器,这里采用软件实现。将相序表存放于内存区,再设置一个地址指针。当地址依次+1(或-1)时,可从表中取出通电代码,再输出到步进电机
2、,产生一定的运行方式。2.信号的输入与输出8255内部包含3个8位的输入输出端口A、B和C,端口A和端口B都可以用作一个8位的输入口或8位的输出口,端口C既可以作为一个8位的输入口或8位的输出口,又可以作为两个4位的输入输出口(C口上半部分和C口下半部分)使用,还可以配合A口和B口工作,分别用来产生A口和B口的输出控制信号和输入A口和B口的端口状态信号。8255A内部结构图8255 ABC口都工作于方式0,A口低四位接键盘及数码管显示单元的X1X4; B口接数码管的A、B、C、D、E、F、G和DP,以使数码管显示电机的转向和转速;C口低四位接键盘及数码管显示单元的Y1Y4; C口高四位接步进电路的驱动电路,使电机转动起来。8255的A口高四位本次课程设计没有用到。3.步进电机的速度控制:采用软件延时的方法,每发射一个脉冲的间隔中插入数个延时单元。速度共分为9级,对应键盘的9个按键。可以对电机进行方向的改变,并停止电机运行。初始设计时采用了8254作为计数单元,但在实际操作过程中因其过于不稳定,多次出现死机状况,难以调试故改用软件延时的方法。4.键盘及数码管显示单元: 键盘的输入左下角9
3、格作为级数的设置,第四列第四行为停止键,4.3为设置负方向,4.2为设置负方向,初始运行时系统默认正方向。 键盘最上面一行应为没有使用所以在程序中屏蔽。四、硬件电路原理图如上图示:该原理图涉及到系统总线、可编程外围接口芯片8255、键盘及数码管显示单元和步进电机及其驱动电路8255的D0D7 依次接系统总线的XD0XD7,A1和A0依次接系统总线的XA3和XA2;WR和RD 依次接系统总线上的XIOW和XIOR;8255的CS接系统总线的IOY0;8255的A口低四位PA0PA4依次接小键盘的X1X4(列);C口低四位PC0PC3分别接小键盘的Y1Y4(行); C口高四位PC4PC7依次接驱动电路的A、B、C和D;B口PB0PB7分别接数码管的A、B、C、D、E、F、G和DP;A口高四位没用到。五、典型程序模块及典型编程技巧分析 1.主函数主函数主要是完成键盘输入的处理以及综合调用各子函数,以完成对四项八拍步进电机转速和转向的控制,并在PC机及数码管上实时显示电机的转速和转向。本次设计的电机转速分为19个档次。键盘右下角9格对应9档,右侧一列底部键为停止,上面两格分别为正向和负向。当选
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