步进电机课程设计实验报告.docxVIP

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成绩：

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汇编及接口技术课程设计

题目：步进电机控制系统

班级：100602

学号：100602122

姓名：张春东

时间：2012.12.25

目录

TOC\o"1-3"\h\z\u1设计任务与要求

1.1设计任务

1.2设计要求

2设计方案

2.1设计思路

2.2使用的芯片

2.3芯片的作用

3硬件线路设计

3.1线路图及连线说明

4软件设计

4.1程序流程图

5源程序清单与注释

6调试过程

6.1实验步骤

6.2出现的问题及解决的方法

总结

参考资料

步进电机控制系统

设计任务与要求

1.1设计任务

了解步进电机控制的基本原理。

掌握控制步进电机转动的编程方法。

进一步熟练8255的使用。

1.2设计要求

开关K8控制电机的启动与停止：当K8向上拨时，电机启动，否则电机停止；

开关K7控制电机的正反转。

开关K1～K6控制电机的转速：K1向上拨时，得到最低转速，……K6向上拨时，得到最高转速。

在数码管上显示速度编号。

设计方案

2.1设计思路

步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换（实验中的步进电机有四相线圈，每次有二相线圈有电流，有电流的相顺序变化），来使电机作步进式旋转。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。

本实验使用的步进电机线圈由四相组成，驱动方式为二相激磁方式，如图4.1所示。

图4.1步进电机原理图

如表4.1所示，首先使HA线圈和HB线圈有驱动电流，接着使HB和HC、HC和HD、HD和HA，又返回到HA和HB有驱动电流，按这种顺序切换，电机轴按顺时针方向旋转。

表4.1步进电机激磁方式

相

顺序

HA

HB

HC

HD

0

+

+

－

－

1

－

+

+

－

2

－

－

+

+

3

+

－

－

+

注：当实验结束要立即关闭电源，否则一直停留在某一相上会使电机发热。

2.2使用的芯片

8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。

RESET:复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。

CS:芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯;/CS=1时,8255无法与CPU做数据传输.

RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/RD=0且/CS=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。

WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时,即/WR=0且/CS=0时,允许CPU将数据或控制字写入8255。

D0～D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。

PA0～PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入锁存器。

PB0～PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器，一个8位的输入输出缓冲器。

PC0～PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入缓冲器。

端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口，每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。

A0,A1:地址选择线,用来选择8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器.

2.3芯片的作用

此系统主要用到的芯片为8255，8255方式0是基本输入/输出方式，A、B、C三个口中任何一个口都可提供简单的输入和输出操作，不需要应答联络信号，即可用于无条件传送的场合，也可以用作查询方式传送。当采用查询方式传送时，原则上可用A、B和C三个口的任一位充当查询信号，但通常都是选用C口充当查询信号，这和C口的编程有关。通常把C口的4位(高4位或低4位)规定为输出口，用以输出一些控制信号，把C口的另4位规定为