微机接口课设步进电机控制系统设计Word格式文档下载.docx
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2．掌握计算机控制系统的软硬件的调试方法和步骤；
3．设计报告撰写格式要求（按提供的设计报告统一格式撰写）
具体内容如下：
①设计任务与要求
②总体方案与说明
③硬件原理图与说明
④实验电路图与说明
⑤系统流程图
⑥软件主要功能模块及流程图
⑦问题分析与解决方案（包括调式记录、调式报告，即在调式过程中遇到的主要问题、解决方法及改进设想）；
⑧小结与体会
⑨参考文献
提供附录：
①源程序（必须有简单注释）
②使用说明
③参考资料
目录
1需求分析1
1.1课程设计题目1
1.2课程设计任务及要求1
1.3软硬件运行环境及开发工具1
2概要设计2
2.1设计原理及实现方法2
2.1.1步进电机控制原理2
2.1.2驱动步进电机的方法2
2.2主要芯片说明2
3详细设计3
3.1硬件设计与实现3
3.2程序流程图4
3.2.1系统流程图4
3.2.2功能模块流程图4
3.3软件设计6
3.3.1正转子程序6
3.3.2反转子程序6
3.3.3延时子程序7
4系统调试与操作说明8
4.1系统调试8
4.2操作说明8
5课程设计总结与体会10
参考文献11
附录：
步进电机控制程序12
1需求分析
1.1课程设计题目
1.2课程设计任务与要求
任务
1.用一个开关控制步进电机的起停，用两个开关控制步进电机四种工作模式：
正向慢速旋转、正向快速旋转、反向慢速旋转、反向快速旋转
2.送电时和步进电机停止时，七段码显示器显示数字“0”；
1.3软硬件运行环境及开发工具
实验设备：
TDN86/88教学系统一台
电脑配置：
windowsxp
软件开发工具：
wmd86
2概要设计
2.1设计原理及实现方法
2.1.1步进电机控制原理
步进电机是将电脉冲信号转换成角位移的一种机电式数模转换器。
步进电机旋转的角位移与输入脉冲的个数成正比；
步进电机的转速与输入脉冲的频率成正比；
步进电机的转动方向与输入的脉冲对绕组加电的顺序有关。
因此，步进电机旋转的角位移、转速以及方向均受输入脉冲的控制。
2.1.2驱动步进电机的方法
1.运行方式：
双八拍：
BA->
CBA->
CB->
DCB->
DC->
DCA->
DA->
DBA
2.相序表
表2.1相序表
D
C
B
A
编码
PC3
PC2
PC1
PC0
BA
1
03H
CBA
07H
CB
06H
DCB
0EH
DC
0CH
DCA
0DH
DA
09H
0BH
3.方向控制：
…->
DBA，电机正转
DBA->
BA，电机反转
4.步进电机速度控制：
将步进电机的绕组轮流通电，控制脉冲周期，脉冲周期长，运行速度慢；
脉冲周期短，运行速度快。
2.2主要芯片说明
8255芯片：
PA口设置为输入方式，用于检测开关的状态；
PB口设置成输出，用于数码管的显示；
PC口设置为输出，用于控制电机。
ULN2803A：
用于驱动电机。
八个输入，八个输出。
第十号引脚口接+12V电源，第九号引脚口接地。
3详细设计
3.1硬件设计与实现
1.硬件电路图
图3.1硬件电路图
2.硬件接线图
3.2程序流程图
3.2.1系统流程图
3.2.2功能模块流程图
1．数码管显示开关编码流程图
2.电机驱动流程图
3.3软件设计
3.2.1正转子程序
;
---------正转------------------------------
--入口地址BX,用来调节电机的速度；
BX越小，正转越快；
BX越大，正转越慢--
FRONTPROC
PUSHAX
PUSHCX
MOVCX,08H
MOVSI,OFFSETTABLE2
FRONT1:
MOVAL,[SI]
OUT62H,AL
MOVAX,BX
CALLDELAY
INCSI
LOOPFRONT1
POPCX
POPAX
RET
FRONTENDP
3.2.1反转子程序
---------反转------------------------------
--入口地址BX,用来调节电机的速度。
BX越小，反转越快；
BX越大，反转越慢--
REVERSEPROC
MOVSI,OFFSETTABLE2+7
REVERSE1:
MOVAL,[SI]
OUT62H,AL
MOVAX,BX
CALLDELAY
DECSI
LOOPREVERSE1
POPCX
POPAX
RET
REVERSEENDP
3.2.5延时子程序
----------延时程序，传递参数是AX-------------
----------AX越大，延时越长；
AX越小，延时越短----------
DELAYPROC
PUSHCX
MOVCX,AX
T1:
LOOPT1
POPCX
DELAYENDP
---------延时程序，传递参数是AX------------
4系统调试与操作说明
4.1系统调试
1.数码管测试：
将数字电表打到蜂鸣档，黑表笔接到数码管的第三或第八引脚，将红表笔一个一个测试数码的其它引脚，如果数码管相应的段位亮，则说明此引脚是好的，否则是坏的。
调试结果：
数码管完好。
2．8255芯片测试：
将PA、PB和PC口引脚全部输出为高电平，用电表一个个测试引脚，如果电压在3V~5V之间则表明引脚是好的，否则是坏的。
8255芯片完好。
3．数码管软件调试：
首先将数码管的每个段位对应的8255的引脚口全部输出为1，观察数码管的每个段位是否全部点亮。
数码管每个段位全部亮。
4．拨动开关数码管显示数字：
将开关K2拨到位置0，观看数码管是否为0。
拨动K1和K2开关，数码管无变化，显示为0.将开关K2拨打位置1，将K1和K2拨打不同位置，观看数码管是否显示为1~4。
表4.1拨动开关数码管显示调试结果
K2K1K0
数码管显示
0XX
100
101
2
110
3
111
4
5.电机运行工作方式：
拨动开关数码管显示数字，电机进行不同的运行方式。
在第四行的调试下，数码管显示0，步进电机不转；
数码管显示1，步进电机正向慢转；
数码管显示2，步进电机正向快转；
数码管显示2，步进电机反向慢转；
数码管显示4，步进电机反向快转；
表4.2电机运行工作方式调试结果
步进电机工作方式
停止
正向慢速旋转
正向快速旋转
反向慢速旋转
反向快速旋转
4.2操作说明
1.按图3-2接线
2.输入程序并检查无误，经汇编、连接后装入系统。
3.运行程序。
4.拨动开关K2到位置0，K1和K0置任意状态，数码管显示为0，步进电机停止运行。
5.拨动开关K2到位置1，K1置0，K1值0，数码管显示1，步进电机正向慢速运行。
6．拨动开关K2到位置1，K1置0，K1值1，数码管显示2，步进电机正向快速运行。
7．拨动开关K2到位置1，K1置1，K1值0，数码管显示3，步进电机反向慢速运行。
8．拨动开关K2到位置1，K1置1，K1值1，数码管显示4，步进电机反向快速运行。
5课程设计总结与体会
微机原理与接口技术是一门综合性比较强的学科，它综合了汇编和计算机组成原理的一些知识。
在微机原理与接口技术的第一章讲到了计算机基础知识，比如十进制、二进制和十六进制之间的相互转换。
第二章讲到了8086的系统结构，包括8086CPU的内部结构、寄存器结构、引脚及其功能和最大与最小系统等等。
第三、四章讲到了汇编语言的运用。
后面的几章主要讲到了8255、8253、8251、8259和0809芯片的使用与编程，还有一些方波、中断、串口、A/D、D/A的概念与原理。
在课设设计中我学会了汇编语言的编程、8055的使用、一位数码管的连接方式和步进电机的驱动方式。
在编程过程中，锻炼了我的逻辑思维的能力。
在编写程序前，我首先的画好连接电路图以及程序流程图，这样才能有效快速的编程编程速度较快。
我虽然编程和调试速度较快，但没有考虑高效的编程方式，导致程序比较复杂。
在老师的指点后，我优化了程序，代码量大大减少，代码通熟易懂。
在以后的学习中我一定要加强逻辑思维的培养和加大我的调试能力。
努力把课堂上学到的芯片移植到C51、AVR和ARM这些处理功能比较强的处理器中。
学会C与汇编混合编程，能够写出高效简洁的程序。
参考文献
[1]张晓明，等.汇编语言程序设计.北京:
国防工业出版社，2009.
[2]彭虎，周佩玲，傅忠谦.微机原理与接口技术（第三版）.北京：
电子工业出版社，2008.
步进电机控制程序
DATASEGMENT
TABLE1DB06H,5BH,4FH,66H
TABLE2DB03H,07H,06H,0EH,0CH,0DH,09H,0BH
DATAENDS
STACK1SEGMENTSTACK
DW64DUP（?
）
STACK1ENDS
CODESEGMENT
ASSUMEDS:
DATA,CS:
CODE,SS:
STACK1
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAL,90H;
--------设置A口方式0输入，B口方式0输出，C口低四位为输出
OUT63H,AL;
-----初始化
-------主程序部分---------------------------------------------------------------
A1:
INAL,60H;
-----PA2控制电机启动开关
TESTAL,04H;
-------测试PA2引脚口
JZA2
JMPA3
A2:
MOVAL,3FH
OUT61H,AL
JMPA1
A3:
-----读取方式
ANDAL,03H
CALLDISPLAY1
CALLSTYLE
-------主程序部分---------------------------------------------------------------
--------------------显示部分--------------
DISPLAY1PROC
MOVBX,OFFSETTABLE1
XLAT
OUT61H,AL
DISPLAY1ENDP
--------------------选择方式--------------
STYLEPROC
PUSHBX
CMPAL,00H
JESTYLE0;
慢速正转
CMPAL,01H
JESTYLE1;
快速正转
CMPAL,02H
JESTYLE2;
慢速反转
CMPAL,03H
JESTYLE3;
快速反转
STYLE0:
MOVBX,01FFFH;
慢速正转,周期长
CALLFRONT
JMPSTYLE4
STYLE1:
MOVBX,0FFFH;
快速正转，周期短
CALLFRONT
STYLE2:
MOVBX,01FFFH;
慢速反转,周期长
CALLREVERSE
STYLE3:
MOVBX,0FFFH;
快速反转,周期短
POPBX
STYLE4:
RET
STYLEENDP
--------------------选择方式--------------
INCSI
LOOPFRONT1
MOVSI,OFFSETTABLE2+7
----------AX越大，延时越短；
AX越小延时越短----------
PUSHCX
MOVCX,AX
LOOPT1
POPCX
RET
DELAYENDP
CODEENDS
ENDSTART
---------延时程序，传递参数是AX------------
设计者：
沈宇超
日期：
2014年6月13日
设计过程中质疑（或答辩）记载：
问题一：
模式运行和数字显示如何同步
答：
将读取的引脚编码压栈进行保护。
选择模式的时候将压栈的内容取出进行模式选择。
问题二：
如何用指针方式取相序表
取相序表的地址给SI，然后输出给PB口，再对SI的值进行输出后SI自加或自减。
见步进电机控制程序附录，正反转程序模块。
指导教师评语：
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