河北工业大学计算机控制课程设计

1、计算机控制技术课程设计报告设计题目：步进电机控制系统设计班级：自动化*2班学号：*1001姓名：小枣年糕时间：*年6月21日目录一、系统概述 3 TOC o 1-5 h z 设计目的3设计要求32.设计思路及实现的功能3二、系统硬件设计3硬件设计概述3硬件资源分配3地址分配4硬件原理图4 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 三、系统软件设计5步进电机工作原理5 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 程序流程图6 HYPERLINK l bookmark89 o Current Document 四、设

2、计感想7附录8一、系统概述设计目的计算机控制技术的课程设计是一个综合运用知识的过程，它不仅需要计算机 控制理论、程序设计方面的基础知识，而且还需要具备一定的生产工艺知识。设 计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、控制软件的设计等， 以便掌握计算机控制系统设计的总体思路和方法。设计要求设计一个四相步进电机控制系统，要求系统具有如下功能：通电方式选择键三个，分别为单四拍、双四拍和四相八拍；启动键和方向控制键；正反转指示灯；剩余工作步数LED显示。3.设计思路及实现的功能本系统为步进电机的控制系统设计，通过系统设计实现步进电机的控制要 求。本系统分为硬件设计与软件编程两大部分。本系统可

3、实现的功能如下：步进电机启动键和方向控制键；通过按键选择相应的工作模式（单四拍、双四拍和四相八拍）及工作方向；用户界面提示（各按键作用、当前操作）；正反转显示；工作时各相的通电情况显示；剩余步数的屏幕显示和每步剩余拍数的LED显示；二、系统硬件设计硬件设计概述本系统通过常用并行端口扩展芯片8255作为系统总线与其他外设的接口芯 片，外接LED数码管显示单元、步进电机及驱动单元、按键开关单元等硬件资 源。硬件资源分配8255各组控制口线分配如下：表2.1 8255各组控制口线分配表8255各输出口分配的控制单元PA0-PA7按键开关单元PB0PB4步进电机驱动单元PC0-PC7数码管显示单元地址

4、分配表2.2 8255地址分配表8255 各口分配的地址PA 口0D200HPB 口0D204HPC 口0D208H8255控制口0D212H4.硬件原理图-lL-J螺XD7XD&XD5XD4XD3XD2XD1XDOKA3KA2XI。加XIG代IOYO3 2 10 D D D D552801234567ccccccccpppppppp0 12 3B B B Bp pppFAOFA1FA2 宫 PAEA心BCD码E管FG显DP示aXI元GND一0-0爵0-0爵+1A rB rcDr54321MT2+5M步进电机+5v图2.1硬件连接图说明：PC 口控制LED数码管以显示剩余步数；PB 口输出控制

5、步进电机；PA 口检测按键。三、系统软件设计1.步进电机工作原理本系统步进电机共有三种工作模式：单四拍、双四拍和四相八拍。步进电机各相为：A、B、C、D则单四拍通电顺序：A-B-C-D-A.双四拍通电顺序：AB-BC-CD-DA-AB.四相八拍通电顺序：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.表3.1单四拍控制数字模型步序逻辑表工作状态数字模型DCBA10001A01H20010B02H30100C04H41000D08H表3.2双四拍控制数字模型步序逻辑表工作状态数字模型DCBA10011AB03H20110BC06H31100CD0CH41001DA09H表3.3四相八拍控制数字模型步

6、序逻辑表工作状态数字模型DCBA10001A01H20011AB02H30010B04H40110BC08H50100C04H61100CD0CH71000D08H81001DA09H2.程序流程图图3.1软件流程图四、设计感想经过了将近一天的设计，最终完成了课程设计的全部要求，并在基本要求上 有所拓展与创新。在这次设计过程中，深深体会到理论与实践间的差别，理论如果不经实践终 究是理论，只有亲自去实践后才能加深理解，才能正确运用，完成了理论到实践 的飞跃。这次实践很好的锻炼我的分析和解决问题的能力、动手实践能力，加深 了对本课程的认识与理解。附录:程序清单:;*根据 CHECK 配置信息修改下

7、列符号值*IOY0EQU 0D200H;片选IOY0对应的端口始地址,* ;MY8255 AMY8255_BMY8255 CEQU EQU EQUIOY0+00H*4IOY0+01H*4IOY0+02H*4MY8255_MODE EQU STACK1 SEGMENT STACKIOY0+03H*4;8255的A 口地址;8255的B 口地址;8255的C 口地址；8255的控制寄存器地址DW 256 DUP(?)STACK1ENDS DATA SEGMENTCNT EQU 99HSMP DB 1 DUP(0) HUANCUN DB SHENG YU BU SHU SHUJU DB 2 DUP(

8、0)DB H DB 0AH,0DH,$PINMU0 DB 0AH,0DH,qing shu ru an jian zhi lingDB 0AH,0DHDB 0AH,0DH,An jian fen bie dui ying ru xiaDB 0AH,0DHDB 0AH,0DH,K7 K6 K5 K4 K3 K2 K1 K0 DB 0AH,0DHDB 0AH,0DH,Start Zheng Fu Bapai Shuangsi Dan siDB 0AH,0DH,$PINMU7 DB 0AH,0DH,Zong kai guan qi dong,qing xuan ze fang shi!$ DSP1

9、DB 0AH,0DH,ADB 0AH,0DH,$DSP2 DB 0AH,0DH,B DB 0AH,0DH,$ DSP3 DB 0AH,0DH,C DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,D DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,AB DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,BC DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,CD DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,DA DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,AA DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,AB DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,BB DB 0AH,0DH,$

10、 DB 0AH,0DH,BC DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,CC DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,CD DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,DD DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,DA DB 0AH,0DH,$ TTABLE10 TTABLE11 TTABLE20 TTABLE21 TTABLE30 TTABLE31 TABLE4DSP4SSP1SSP2SSP3SSP4BAP1BAP2BAP3BAP4BAP5BAP6BAP7BAP8DBDBDBDBDBDB01H,02H,04H,08H08H,04H,02H,01H03H,06H,0C

11、H,09H09H,0CH,06H,03H01H,03H,02H,06H,04H,0CH,08H,09H09H,08H,0CH,04H,06H,02H,03H,01H；单四拍正转；单四拍反转?双四拍正转；双四拍反转；八拍正转；八拍反转DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,67H,77H,39H,79H,71H ;LED 字模 DATA ENDS CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK1 START:MOV AX,DATA MOV DS,AX;定义8255工作方式;工作方式0, A 口输入和b,c 口为输出;判断

12、启动;判断单四拍正转;判断单四拍反转;判断双四拍正转;判断双四拍反转;判断八拍正转;判断八拍反转;判断是否有按键按下LEA DX,PINMU0 MOV AH,9 INT 21H CALL DALLYMAIN:MOV DX,MY8255_MODE MOV AL,90H OUT DX,ALN1:MOV DX, MY8255_A L1:IN AL,DXcmp AL,10000000B JZ T00CMP AL,11000001B JZ T10CMP AL,10100001B JZ T11CMP AL,11000010B JZ T20CMP AL,10100010B JZ T21CMP AL,1100

13、0100B JZ T30CMP AL,10100100B JZ T31 JMP N1T00:LEA DX,PINMU7MOV AH,9 INT 21H CALL DALLY JMP MAIN T10:JMP DANSIZ T11:JMP DANSIF T20:JMP SHSIZ T21:JMP SHSIF T30:JMP BZ T31:JMP BFF;单四拍正转DANSIZ:MOV BL,CNT MM1:LEA DI, TTABLE10 MOV CX,0004H A1:MOV AH,1INT16HJNZ LL3CALL DISP MOV AL,DIMOV DX,MY8255_BOUT DX,A

14、L CALL DALLY INC DI CALL XUNHUAN1 LOOP A1 DEC BL CALL BUSHU JNZ MM1 JMP N1;单四拍反转DANSIF:MOV BL,CNT MM2:LEA DI, TTABLE11 MOV CX,0004HA2:MOV AH,1 INT16H JNZ LL3CALL DISP MOV AL,DI MOV DX,MY8255_B OUT DX,ALCALL DALLY INC DICALL XUNHUAN2 LOOP A2 DEC BLCALL BUSHU JNZ MM2JMP N1;双四拍正转SHSIZ:MOV BL,CNT MM3:LE

15、A DI, TTABLE20 MOV CX,0004HA3:MOV AH,1 INT16H JNZ LL3;无按键则跳回继续循环，有则退出;调用显示子程序;调用延时子程序;判断是否有按键按下;无按键则跳回继续循环，有则退出;调用显示子程序;调用延时子程序;判断是否有按键按下;无按键则跳回继续循环，有则退出CALL DISP MOV AL,DI MOV DX,MY8255_B OUT DX,ALCALL DALLY INC DICALL XUNHUAN3 LOOP A3 DEC BL CALL BUSHU JNZ MM3JMP N1;调用显示子程序;调用延时子程序LL2:JMP BZBF:JMP

16、 BFF LL1:JMP N1 LL3:JMP QUIT;中间跳转（为防止跳转超出范围）;双四拍反转SHSIF:MOV BL,CNT MM4:LEA DI, TTABLE21 MOV CX,0004HA4:MOV AH,1 INT16H JNZ QUITCALL DISP MOV AL,DI MOV DX,MY8255_B OUT DX,ALCALL DALLY INC DICALL XUNHUAN4LOOP A4 DEC BL CALL BUSHU JNZ MM4 JMP N1;判断是否有按键按下;无按键则跳回继续循环，有则退出;调用显示子程序;调用延时子程序;判断是否有按键按下;无按键则跳

17、回继续循环，有则退出;调用显示子程序;调用延时子程序;判断是否有按键按下;无按键则跳回继续循环，有则退出;调用显示子程序;调用延时子程序;八拍正转BZ:MOV BL,CNT MM5:LEA DI, TTABLE30 MOV CX,0008HA5:MOV AH,1 INT16H JNZ QUITCALL DISP MOV AL,DI MOV DX,MY8255_B OUT DX,ALCALL DALLY INC DICALLXUNHUAN5LOOP A5DEC BLCALL BUSHUJNZ MM5JMP N1;八拍反转BFF:MOV BL,CNTMM6:LEA DI, TTABLE31MOV

18、CX,0008H A6:MOV AH,1 INT16H JNZ QUIT CALL DISP MOV AL,DIMOV DX,MY8255_B OUT DX,ALCALL DALLY INC DICALL XUNHUAN6LOOP A6 DEC BL CALL BUSHU JNZ MM6JMP N1QUIT: MOV AX,4C00H；返回到 DOSINT 21H；LED显示子程序DISP PROC NEARpush axPUSH BXMOV AL ,CLMOV BX, OFFSET TABLE4XLATMOV DX, MY8255_COUT DX,AL POP BXpop axRETDISP

19、 ENDP;软件延时子程序DALLY PROC NEARPUSH CXPUSH AXMOV CX,0FFFFHD1:MOV AX,5FFFHD2:DEC AXJNZ D2LOOP D1POP AXPOP CXRETDALLY ENDPBUSHU PROC NEAR;xian shi sheng yu bu shuPUSH DXPUSH DIPUSH CXPUSH SILEA SI,SMPLEA DI,SHUJUMOV SI,BLMOV AL,SIMOV CL,4SHR AL,CLCMP AL,0AHJNB K1 ADD AL,30H MOV DI,AL K2:INC DI MOV AL,SI

20、AND AL,0FH CMP AL,0AH JNB K4 ADD AL,30H MOV DI,AL JMP K3 K1: ADD AL,37H MOV DI,AL JMP K2 K4:ADD AL,37H MOV DI,AL K3: LEA DX,HUANCUN MOV AH,9 INT 21H POP SI POP CX POP DI POP DX RET BUSHU ENDPXUNHUAN1 PROC NEAR MOV DX, MY8255_A IN AL,DX CMP AL,11000001B JZ R11 JNZ R1 R1:JMP N1 R11:NOP PUSH SI LEA SI,

21、DSP4 PUSH BX PUSH AX PUSH CX ;MOV ax,0000H MOV BX,CX DEC BX MOV AL,6MUL BL SUB SI,AXMOV DX,SI MOV AH,9 INT 21H POP CX POP AX POP BX POP SI RET XUNHUAN1ENDPXUNHUAN2 PROC NEARMOV DX, MY8255_A IN AL,DXCMP AL,10100001B JZ R21 JNZ R2R2:JMP N1 R21:NOP PUSH SI LEA SI,DSP1 PUSH BX PUSH AX PUSH CX ;MOV ax,00

22、00H MOV BX,CX DEC BX MOV AL,6 MUL BL ADD SI,AXMOV DX,SI MOV AH,9 INT 21H POP CX POP AX POP BX POP SI RET XUNHUAN2 ENDPXUNHUAN3 PROC NEARMOV DX, MY8255_A IN AL,DX CMP AL,11000010B JZ R31 JNZ R3R3:JMP N1R31:NOP PUSH SI LEA SI,SSP4 PUSH BX PUSH AX PUSH CX ;MOV ax,0000H MOV BX,CX DEC BX MOV AL,7 MUL BL SUB SI,AXMOV DX,SI MOV AH,9 INT 21H POP CX POP AX POP BX POP SI RET XUNHUAN3 ENDPXUNHUAN4 PROC NEAR MOV DX, MY8255_A IN AL,DX CMP AL,101