微机原理与接口技术课程设计报告.docx

摘 要

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。步进电机控制系统以8088作为控制的核心元件，利用8255的A口控制步进电机，C口连接K0-K7，以选取不同档的移动速度，同时获取控制转动方向（即正转和反转）.

本课程设计报告通过步进电机的基本介绍、系统的软硬件设计（包括最小系统介绍、接口电路设计、延时程序设计、步进电机的驱动程序设计等几个主要模块）、完整的汇编语言程序等，我们完成了对步进电机系统的设计，并完成了相应的任务，如正转、反转、正向加速、反向加速等，使我们进一步掌握了汇编语言，也使我们能很好的把书本上的知识与实践相结合，大大提高了我们的动手能力

关键字：步进电机；8086CPU；8255可编程I/O接口芯片；汇编语

摘要

1.1步进电机转动控制的设计要求与设计方案

TOC\o1-5\h\z\oCurrentDocument步进电机转动控制的要求与功能 3

\oCurrentDocument总体设计方案 3

一、 步进电机转动控制设计的硬件设计

\oCurrentDocument二、 2.1步进电机转动控制的硬件框图 4

\oCurrentDocument步进电机驱动原理 4

三、 步进电机转动控制软件设计

3.1主程序流程图 6

8255初始化 7

四、 步进电机硬/软件的调试

\oCurrentDocument4.1硬件调试 8

\oCurrentDocument软件调试 8

\oCurrentDocument4.3调试过程 8

\oCurrentDocument五、 设计总结 9

附录一 10

一、步进电机控制的设计要求与设计方案

1.1步进电机转动控制的要求与功能

使用汇编语言外加K0-K7等一系列的开关实现对步行电机转速与方向的控制（实现两个以上功能）

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

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

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

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；

1.2总体设计方案

选用TN88\86实验箱与微机，通过在实验箱构造硬件电路，主要是利用8255A芯片单元模块、步进电机单元模块。通过微机编程与下载到实验箱上。实现软硬结合控制步进电机的转动

二、步进电机转动控制设计的硬件设计

2.1步进电机转动控制的硬件框图

1、按图2-1连接线路，用8255输出脉冲序列，开关K0?K6控制步进电机转

速，K7控制步进电机转向。

2、 PA0?PA3接电机的驱动端；PC0?PC7接K0?K7。

3、编写程序实现步进电机的顺时针旋转控制。当K0K6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。

CC1旨C4EM

CC1旨C4EM

图2.1

2.2步进电机驱动原理

步进电机驱动原理：如图2-2-1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。

如图2-2-1所示：本实验使用的步进电机用直流+5V电压，每相电流0.16A电机线圈由四相组成：即：^1(BA)

^2(BB)

^3(BC)

Q4(BD

图2-2-1

驱动方式为二相激磁方式，各线圈通电顺序如下表:

驱动方式为二相激磁方式，各线圈通电顺序如下表:

表2-2-2

表2-2-2中首先向1和2线圈输入驱动电流，接着依次向2和3,3和4,4和1输入驱动电流，最后再返回到1和2,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。

三、步进电机转动控制软件设计

3.1主程序流程图

图3.1主程序流程图

选用8255的A口做输出，C口做输入。BUF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