8255控制步进电机

1、微型计算机原理综合实验题目： 步进电机控制学院电子信息工程学院学科门类工科 专业申I子科学与技术学 号 2006444019姓 名张少雄指导教师高芳2008 年 12 月 21 日步进电机控制摘 要 :在本实验中，通过汇编语言对可编程I /0口扩展芯片8255编程，控制其输 出信号。8255的输出端连接驱动电路，使驱动电路按照程序设定好的方式导通， 来控制步进电机的转动。并且在程序中设定，由键盘控制步进电机的转向。关键词 ：步进电机、微处理器、 8255、控制、转向目录一实验目的 2二 设计要求 2三、设计原理 3四硬件工作原理 4五程序框图 5六 . 总结与体会 5参考文献 6附录71.1掌

2、握8255的使用方法掌握8255可编程10扩展芯片的编程方法，通过对工作方式的设定，使其 能够对步进电机的驱动电路起到控制作用。1.2掌握步进电机的工作原理了解步进电机的工作原理，熟悉型号为30BYJ011的步进电机的性能参数和四相八拍工作方式的特点，1.3掌握模拟电路的基本知识通过对步进电机的驱动电路的设计，进一步掌握模拟电路在实际中的应用。二.设计要求2. 1外设电路要求设计外设电路，使电路能够驱动步进电机的转动，符合步进电机的使用要求。 本实验采用的步进电机型号为30BYJ011,工作方式为四相八拍，工作电压为DC12V。2. 2程序要求使用汇编语言编写程序，使程序能够控制步进电机的转动

3、，并且可以控制转 动方向。三、设计原理3.1工作过程利用8255对四相步进电机进行控制。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或 两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度(一个步距角)。当通电状态的改变完成一个循环时， 转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不 同的通电方式下运行，常见的通电方式有单(单相绕组通电) 四拍(A-B-C-D-A)，双(双相绕组通电)四拍(AB-BC-CD-DA-AB-)，八拍 (A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)等。本实验中步进电机工作方式为四相八拍，其相序表如下：12345678

4、Vcc+A-B-C-D-驱动电路由工作在饱和区的 NPN三极管9014构成，8255的输出端控制9014 的基极电压，从而控制其导通状态。步进电机的绕组和集电极10K电阻并联，来 获取工作电压。通过编程对8255的输出进行控制，使输出按照相序表给驱动电路供电，则 步进电机的输入也和相序表一致，这样步进电机就可以正向转动或反向转动。3.2器件简介0?.52PAt1Ffi?40PAI3FA53PA637PA?ISISIEL阳traira22231IUMM30IUJLD520ICXAIW26IUW茄IO)5畑36uQAt8EBST35C5Si556UAI0 31322实验电机简介本实验使用30BYJ

5、011型四项八拍电机，电压为DC12V，其励磁线圈及励磁顺序如下所示：4.2.2实验线路框图如下四. 硬件工作原理4.1需要的器件电阻10K欧4个,电阻10欧4个,三级管4个,导线若干4.2硬件电路 4.2.1驱动电路图将8255输出的2.4V电压放大至12V,为步进电机供 电。步进电机驱动电路图五. 程序框图5.1 .步进电机程序流图程序流程图如图所示。六 . 总结与体会这次做的实验是一个比较综合的实验， 实验中主要是微机原理的编程， 但还 涉及到步进电机的有关知识以及一些专业基础课的知识， 所以要做好这次实验我 们需要做的有很多。首先，在查找资料的过程中，我更加理解了 8255在微型计算机

6、中的重要作用， 理解了 8255的基本的编程结构和基本控制字的设计方法， 也锻炼了自己的动手能 力和创新意识。其次，就硬件而言， 此次的硬件焊接与以往有着明显的不同， 以前总是有现 成的电路， 只是按照电路排好器件， 再焊接就完事了， 这次的电路却是自己设计 的。而就焊接而言， 此次的焊接虽然简单但去不容失误， 一个步骤错误就有可能 导致最后产品的质量问题。 所以说每一个步骤做到最好， 才能把保重产品最终的 质量。再次，在编写汇编程序过程中， 由于早先对汇编语言学习的不扎实， 我们遇 到了很大的困难，但是随着对问题理解的逐渐深入， 这些问题最终都一一化解了。 通过这次步进电机控制代码的编写，

7、让我有了一个更深刻的认识： 要想写好汇编 语言的程序，必须认真对待代码的每一个细节，还必须熟练的掌握debug命令，这对程序的调试是非常重要的。在这个过程中， 不仅提高了实际动手操作能力， 培养了治学严谨的态度， 激 发了我学习此专业课程的兴趣， 而且让我们深刻的体验到理论知识与实践经验的 密切联系，要成为一个高技术人才，必须理论与实践两手都要硬。在设计时，对 不同方案的构思、分析、比较到最后的方案确定，这些工作，可以增强了我们分 析、解决问题的能力，培养了我们的创新意识。参考文献1 张欣，微机系统实验指导书 .河北大学内部教材， 2008年9 月， 13-14 页2 王克义，微机原理与接口技

8、术教程， 北京大学出版社， 2004 年 12 月， 15-90 页3 陈春华，夏利，微机原理与接口技术教程，东北大学出版社， 2004 年 1 月， 5-68 页4 王永山，微型计算机原理及应用，西安电子科技大学出版社， 1999 年 12 月附录实验程序：data segmentReversebuf db pressFto Forward rotation,0dh,0ah,pressRto rotation,0dh,0ah,pressSto Stop,0dh,0ah,pressEto exit$ str db control speed1,2$d1 dw ?psta db 08h,0ch,

9、04h,06h,02h,03h,01h,09相序表正pstb db 01h,03h,02h,06h,04h,0ch,08h,091相序表反data endscode segmentassume cs：code,ds：datastart：mov ax,datamov dx,axshow：lea dx,bufmov ah,09hint 21hmov dx,203hmov al,10000000bout dx,al;初始化 8255first：mov ah,01hint 21hcmp al,46h;入口判断je forwardcmp al,66hje forwardcmp al,52hje reve

10、rsecmp al,72hje reversecmp al,53hje stopcmp al,73hje stopcmp al,45hje exitcmp al,65hje exitjmp showforward： mov di,offset psta jmp circleReverse： mov di,offset pstb jmp circlecircle: mov d1,560h;设置延迟初值 reload： mov si,dimov cx,7;设8拍循环次数lop: mov al,simov dx,200hout dx,al;将相序表送到控制口mov bx,d1;延时数值 delay1

11、: mov dx,800 delay2: mov ah,01h int 16h jnz time dec dx jnz delay2 dec bxjnz delayl;延时 inc si;相序表+1 dec cxjnz lop;循环7次 jmp reload；完成7次，重新赋值 time: mov ah,01hint 21h cmp al,31h je s1 cmp al,32h je s2cmp al,46h；判断是否变换方向和速度 je forwardcmp al,66hje forward cmp al,52h je reversecmp al,72h je reverse cmp al,53h j