步进电机转动控制设计

1、微机原理课程设计报告题目：步进电机转动控制的设计学院（系）：信息工程系年级专业：电信1071学号：102学生姓名：DW指导教师：李波目录、/'、fBllII,第一章步进电机转动控制的设计要求与设计方案1.1 方案的论证与比较1.2 步进电机转动控制的功能与要求1.3 设计方案的确定第二章步进电机转动控制的硬件设计1 步进电机转动控制的硬件框图1 步进电机驱动原理第三章步进电机转动控制的软件设计6.1 主程序流程图6.2 8255工作方式第四章步进电机转动控制的安装与调试硬件调试软件调试调试过程第五章设计体会与小结第六章附录系统硬件原理步进电机转动控制源程序参考文献成绩评定表电子课程设计

2、是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。步进电机转动控制具有设计简单应用广泛的特点，非常适合作为课程设计课题。步进电机转动控制是通过操作实现电机的加速减速正转与反转，广泛用于现实社会生活生产中，如高楼中的电梯，工厂中的机床。因此，研究步进电机转动控制，有着非常现实的意义。第一章步进电机转动控制的设计要求与设计方案1.1方案的论证与比较步进电机转动控制的实现方法1）用机械齿轮控制电机输出的转速，使得转速变换不多样，修改转速不灵活2）纯硬件电路控制电机转速，使得设计复杂，变换也不够灵活。3）利用微机原理与接口技术实现，可减少硬件设计

3、，方便对转速的修改。通过比较，本课程设计采用微机原理与接口技术，利用软硬件结合的方法，可以很好的控制电机的转动。微机原理与接口技术实现的功能与要求1）启动与停止控制：用户拨动某一指定键后可以实现电机的启动与停止的控制；2）方向的控制：用户将某一指定键拨向上可以实现电机的正转，拨向下实现电机的反转；3）速度的控制：用户将另一指定键拨向上可以实现电机的加速转动，拨向下实现电机的减速转动；4）综合控制：用户一起拨动上述的按键后可以实现电机的加速正转，减速反转等操作；设计方案的确定选用TN8886实验箱与微机，通过在实验箱构造硬件电路，通过微机编程与下载到实验箱上。实现软硬结合控制电机的转动。第二章步

4、进电机转动控制的硬件设计2.1步进电机转动控制的硬件框图1、按图（1）连接线路，用8255输出脉冲序列，开关K0K6控制步进电机转速，K7控制步进电机转向。PA0PA3接电机的驱动端；PC3PC7接K0K7。3、编写程序实现步进电机的顺时针旋转控制。当K0.K6中任一开关为“1”（向上拨）时步进电机启动，全部为“0”时步进电机停止，其中K0为“1”时速度最慢，K6为“1”时速度最快。K7为“1”（向上拨）时步进电机顺时针转动，为“0”（向下拨）时逆时针转动。2.2步进电机驱动原理步进电机驱动原理：如图（2）是通过对每相线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。线圈的通电顺序决定了步进电机的旋

5、转方向（顺时针或逆时针）。驱动电路由脉冲信号来控制，所以，调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。如图（2）所示：本实验使用的步进电机用直流+5V电压，每相电流为0.16A,电机线圈由四相组成：即：小1（BA）小2（BB）小3（BQ小4（BD图2驱动方式为二相激磁方式，各线圈通电顺序如下表:表1友时针方向正时针方向所表1中首先向61-62线圈输入驱动电流，接着依次向62-63,63-4,64-1输入驱动电流，最后再返回到G1-62,按这种顺序切换可使步进电机实现顺时针方向旋转。实验中可通过不同的时间延时来得到不同频率的步进电机输入脉冲，从而得到各种不同的电机转速。第三章步进电机转动控制的软件

6、设计主程序流程图BUF内石从825MIJ出力升雪枝由我们选用8255的A口做输出，C口做输入。buf中的值输出给电机驱动端，通过检测开关，赋给不同的延时值和不同的移位命令，改变转速转向。不停的循环输出，使得电机转动。通过改变CX的赋值来控制电动机的转动速度。CX越小电动机的转动速度越大。也可以通过改变BL的值来改变单个开关的速度。我们把CX称为总开关，BL成为分开关。从而达到从K0到K6速度逐渐变快，而K7控制电动机的反转。当K7闭合时电动机反转8255工作方式8255的片选信号CS接288bH28FHPAgPA3接电机的驱动端；PC3PC7接K0K7。8255A芯片一般占用四个连续的口地址，

7、按照从高高到低分别为：控制口、CD、B口、A口。8255共有三种工作方式：方式0:基本输入输出；方式1:中断工作方式；方式2:双通输入输出，仅有A口。D7D0:10011001A口输出，C口输入。MOVDX,P55CTLMOVAL,99H;（99H=10011001B,为控制字）OUTDX,ALMlJkJ口卫I见比一yci仁"PC31口刖一咱-办Uido4-rr其拄制字格式如下：D7DSD5D4D3D：D1D0-10A30置位复位密制字D7D6O5D4O3D2DW6没有用位选杆口及位】医位H口方式选择口渊出1输入0,方式口1旅10输出3输入0输出A口方式选择o位曝作；方式送蜂为能控制

8、第四章步进电机转动控制的安装与调试硬件调试断电调试为了安全，首先进行断电调试，用万用表检测系统是否有短路现象，再检查严原理是否正确。经检测，原理正确也没有短路现象。通电调试打开电源，下载程序，看是否正常。软件调试将写好的源程序在软件上编译连接，直接下载到实验箱，观察现象。经过多次调试后达到了设计要求。调试过程在第一次下载后运行时，电机不转动，查找原因，发现端口的对应地址没有设置对，经修改后运行正确。第五章设计体会与小结通过本次课程设计，使自己的动手实践能力有了很大的提高，让我认识到实践的重要性，但同时要实际应用过和当中，也发现理论知识的重要性，没有理论知识的支撑，是不能很好的完成本次课程设计的

9、。本次设计步进电机转动控制，但让我掌握了学习微机原理与接口技术方法，为以后的学习实践打下了基础。在设计过程当中也发现了自己经验的不足，尤其是在编程序方面还需要大量的练习，为以后的学习指明方向。第六章附录统硬件原理图BCEHBAUS源程序步进电机转动控制源程序：p55aequ60h;8255A口输出P55Cequ62h;8255C口输入P55CTRLequ63h;8255控制口DATASEGMENTBUFdb0DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVDX,P55CTRLMOVAL,99HOUTDX,AL;8255C输入，A输出MOVBUF

10、,33HOUT1:MOVAL,BUFMOVDX,p55aOUTDX,ALIN1:MOVDX,P55CINAL,DX;读开关状态TESTAL,01HJNZK0TESTAL,02HJNZK1TESTAL,04HJNZK2TESTAL,08HJNZK3TESTAL,10HJNZK4TESTAL,20HJNZK5TESTAL,40HJNZK6STOP:JMPOUT1K0:MOVBL,10HSAM:TESTAL,80H;K7是否为1JZZX0JMPNX0K1:MOVBL,18HJMPSAMK2:MOVBL,20HJMPSAMK3:MOVBL,40HJMPSAMK4:MOVBL,80HJMPSAMK5:M

11、OVBL,0C0HJMPSAMK6:MOVBL,0FFHJMPSAMZX0:CALLDELAYMOVAL,BUFRORAL,1;循环右移MOVBUF,ALJMPOUT1NX0:CALLDELAYMOVAL,BUFROLAL,1;循环左移MOVBUF,ALJMPOUT1DELAYPROCNEARDELAY1:MOVCX,0100HDELAY2:LOOPDELAY2DECBLJNZDELAY1RETDELAYENDPCODEENDSENDSTART参考文献华北科技学院计算机系综合性实验微机原理与接口技术A»课程综合性实验报告微机原理与接口技术（第2版）彭虎编著电子工业出版社本科生课程设计

12、成绩评定表姓名性别专业、班级课程设计题目：课程设计答辩或质疑记录:.直流电机与步进电机的区别？输出或输入为直流电能的旋转电机，称为直流电机。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。.步进电机的工作原理？步进电机驱动原理：如图（2）是通过对每相线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。线圈的通电顺序决定了步进电机的旋转方向（顺时针或逆时针）。驱动电路由脉冲信号来控制，所以，调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。表1中首先向中1-62线圈输入驱动电流，接着依次向62-63,63-64,94