微机原理及接口技术课程设计(步进电机)

1、微机原理及接口技术课程设报告题目步进电机转速实时控制学院电子信息工程学院专 业学生姓名学 号_年级级指导教师 职称二O 一四年六月目 录一、课程设计目的3二、方案设计3三、硬件系统的基本原理31、系统硬件子系统构成32、步进电机控制原理接线图43、工作原理5四、软件框图及设计思想61、设计思想62、程序框图7五、软件清单8六、心得体会11七、主要参考资料 13题目：步进电机转速实时控制 一、课程设计目的：1、掌握四相步进电机接口电路的原理；2、理解步进电机正、反转工作原理和转速控制原理。二、方案设计：本设计采用的步进电机为 35BYJ46型四相八拍电机，电压为DC12V ,电机的励磁线圈顺序已

2、经在实验指导书中给定。以8255A作为弁行输出接口，通过查询步进电机的励磁线圈顺序表以及计 算出步进电机的相序表，编写出适当的程序来调节步进电机的正 反转以及转速问题。同时利用程序对步进电机事实与数码管同步 的相应运转状态，从而使得整个步进电机控制系统得以准确实现。三、硬件系统的基本原理：1、系统硬件子系统的构成：本设计采用的步进电机为 35BYJ46型四相八拍电机，电压为DC12V其励磁线圈及其励磁顺序如下图及下表所示：123456785+2、步进电机控制原理:R7U6 470GNDVCCa8I2I34I5I6I7O1O2O3O4O5O6O7ULN2003A4-3-2-1-VCC JP3 (

3、DS3 4HMotor Step16通旗路1413 |1211 10B4区8255的PC。PC1、PC2 PC3分别接E1区步进电机的 A、RB4 区 8255 的 CS AR A1 分别接 A3 区的 CS3 A0、A13、工作原理：4相步进电机示意图见下左图， 转子由一个永久磁铁构成， 定子分别由4组绕组构成_£5+12V 1J J- 由1中2/SI S2J'电机定子和转子示意图3中 4 /S3 S4f当S1连通电源后，定子磁场将产生一个靠近转子为N极,远离转子为S极才磁场，这样的定子磁场和转子的固有磁场发生 作用，转子就会转动，正确地 S1、S4的送电次序，就能控制转子

4、 旋转的方向。例如：若送电的顺序为S1闭合 一断开一S2闭合一，断 开一AS3闭合一断开一S4闭合一A断开，周而复始的循环，在定子和转子共同作用下，电机就瞬时针旋转:若送电的顺序为 S4闭合I，一断开 一 S3闭合一 断开 一»S2闭合一断开 一S1闭合一，断开，周而复始的循环， 则电机就逆时针旋转，原理同理。8255A向步进电机发出的控制脉冲四、软件框图及设计思想:1、设计思想首先将PB 口的输出状态字存放到主程序中，待程序初始化进入循环，通过JZ指令判断CX的值是否为零，如果不为零跳到初始化程序，为零则继续执行程序转移到 A3这一段指令。通过延迟 环节改变周期数来控制电机的转动周

5、期和转动速度。2、程序框图:程序流程图五、软件清单：STACKSEGMENTSTACKDW 256 DUP(?)STACKENDSDATASEGMENTTABDB 01H,03H,02H,06H,04H,0CH,08H,09HDATAENDSCODE SEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMAIN:MOVAL,80HOUT63H,ALMOVDX,00FFHA1:MOVBX,OFFSET TABMOVCX,0008HA2:MOVAL,BXOUT61H,ALCALLDALLYINCBXDECDXJZM2LOOPA2JMPA1A3:M

6、OVAL,BXOUT61H,ALCALLDALLY_kINCBXDECDXJZM1LOOPA3JMPM1M1:MOVBX,OFFSET TABMOVCX,0008HA4:MOVAL,BXOUT61H,ALCALLDALLYDECBXDECDXJZM2LOOPA4JMPM1A5:MOVAL,BXOUTCALLDECDECJZLOOPJMPM2: MOVMOVADDMOVJMPDALLY:MOVA6: PUSH61H,ALDALLY_kBXDXM1A5M2BX,OFFSET TABAX,0007HBX,AXCX,0008HA5PUSH CXCX,1000HAXPOPAXLOOPA6POPCXRET

7、DALLY_K:PUSH CXMOV CX,0600HA7: PUSH AXPOPAXLOOPA7POPCXRETCODEENDSEND START六、心得体会：通过一周的课程设计，我了解了步进电动机的工作原理与接口电路的原理。学会了用编程来实现步进电动机正反转极加速方法。经过一周的课程设计，让我学到了很多知识，同时也锻炼了我的动手能力，通过对程序德尔反复理解，从中获得了很多初步将程序运用于实际的一些经验。第一次自己通过编写程序来完成一个实际问题，感觉很难，感觉到问题很难，无从下手。但是后面不断的编写，不断地在机器上调试，边学习边修改从中得到了锻炼与提升，使我增加了不少信心。在编写程序过程中巩

8、固了在计算机原理课程中学到的理论知识，在调试的时候体会到了程序的编写必须非常的细心，有时候一不小心输错一个字母，一个符号，都容易导致调试不出来，从而浪费很多时间。体会到在课程设计的过程中，我还学到了其他很多平时学不到的东西，比如怎样发挥团队的力量，遇到问题困难的时候要懂得虚心去请教别人。中和大家的想法，不断地头 脑碰撞，才能有好的创新。因为每个人的想法不同，程序的编写是没有定式的，只要最后的目的达到就可以，但是程序却是要不断简短的才是好程序。要写好一个程序就必须不断地修改，不断地尝试。在本次课程设计中，主要进行的是利用8255 芯片对四相八拍步进电机的正反装以及转速的控制。本次设计不仅加深了我

9、对步进电机的了解，较好的掌握了编程的方法、经验以及编程的重要性、实用性，还有如何让程序最简化，这些都需要自己去体会。老师常说： “程序是无止境的，一百人有一百种不同的方法，判断其好坏只有看谁的目的达到，而且最简单”。一个写程序的高手都是通过不断地看别人的程序，然后修改自己的程序，得到自己的东西。这次课程设计更是增加了我学习的浓厚兴趣为今后更好得掌握相关方面的专业知识打下了坚实的基础。时间很快就过去了，一周中虽然学到了很多知识，但是远远是不够的，重要的是我们体会，参与了这个过程，有了自己的想法思维在里面。这样我们就能在以后的学习过程中去运用好这些，只要自己想学习，随处都是课堂，中啊哟的事要有自己的东西，得到适合自己属于自己的知识。其实投身于程序编写是很有乐趣额的，当看到一个实际问题 程序化了，程序在你手中一步步被简化，心中就会有一种成就感， 增加自己的自信心，七、主要参考资料：1 李芷 . 微型计算机与理与接口M. 南京：东南大学出版社，1996.2 朱德森 . 微型计算机（80486）原理与接口技术M. 北京：化工工业出版社，2003.3 肖洪兵 . 微机原理及接口技术. 北京：北京大学出版社，2010.4 周明德 . 微