微機(jī)原理 步進(jìn)電機(jī)資料.doc

1、華北科技學(xué)院計(jì)算機(jī)系綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí) 驗(yàn) 報(bào)微機(jī)原理與接口技術(shù)A課程綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告開(kāi)課實(shí)驗(yàn)室:接口實(shí)驗(yàn)室 2009年5月24日實(shí)驗(yàn)題目微機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)題目:微機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)二實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1了解計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)原理2掌握步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)設(shè)置方法3掌握步進(jìn)電機(jī)調(diào)速工作原理及程序控制原理三實(shí)驗(yàn)設(shè)備及環(huán)境:TPC-2003A微機(jī)四實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求1、 按圖(1)連接線路,用8255 輸出脈沖序列,開(kāi)關(guān)K0K6 控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速,K7控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向2、 8255 的片選信號(hào)CS 接288H28FHPA0PA3 接BABD;PC0PC7 接K0K73、 編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)控

2、制當(dāng)K0K6中任一開(kāi)關(guān)為“1”(向上撥)時(shí)步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng),全部為“0”時(shí)步進(jìn)電機(jī)停止,其中K0為“1”時(shí)速度最慢,K6為“1”時(shí)速度最快K7為“1”(向上撥)時(shí)步進(jìn)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),為“0”(向下?lián)?時(shí)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)硬件接線連接圖:圖1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理:如圖(2)是通過(guò)對(duì)每相線圈中的電流的順序切換來(lái)使電機(jī)作步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)線圈的通電順序決定了步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)驅(qū)動(dòng)電路由脈沖信號(hào)來(lái)控制,所以,調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)的頻率便可改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速如圖(2)所示:本實(shí)驗(yàn)使用的步進(jìn)電機(jī)用直流+5V 電壓,每相電流為0.16A,電機(jī)線圈由四相組成:即: 1(BA)2(BB)3(BC) 4(BD)圖2驅(qū)

3、動(dòng)方式為二相激磁方式,各線圈通電順序如下表:圖3表1表1中首先向F1-F2線圈輸入驅(qū)動(dòng)電流,接著依次向F2-F3,F3-F4,F4-F1輸入驅(qū)動(dòng)電流,最后再返回到F1-F2,按這種順序切換可使步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)不同的時(shí)間延時(shí)來(lái)得到不同頻率的步進(jìn)電機(jī)輸入脈沖,從而得到各種不同的電機(jī)轉(zhuǎn)速8255A芯片一般占用四個(gè)連續(xù)的口地址,按照從高高到低分別為:控制口C口B口A口 8255共有三種工作方式: 方式0:基本輸入輸出; 方式1:中斷工作方式; 方式2:雙通輸入輸出,僅有A口圖(4 )8255A芯片簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)執(zhí)行流程圖:參考代碼:1.數(shù)據(jù)段代碼DATA SEGMENTioport E

4、QU 0c800h-0280h ;0c800h是I/O端口的基本地址P55A EQU ioport+288H;定義P55A為8255 A端口的地址(A口做輸出)P55C EQU ioport+28AH;定義P55C為8255 C端口的地址(C口做輸入)P55CTL EQU ioport+28BH;定義P55CTL為8255 控制字端口的地址BUF DB 0 ;定義一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)(用來(lái)存入開(kāi)關(guān)的狀態(tài))MES DB K0-K6 ARE SPEED CONTYOL,0AH,0DH;寫(xiě)入一些文字用來(lái)描述DB K6 IS THE LOWEST SPEED ,0AH,0DH ;各個(gè)開(kāi)關(guān)所代表的速度DB K0

5、 IS THE HIGHEST SPEED,0AH,0DH ;K0為最低速,K6為最高速DB K7 IS THE DIRECTION CONTROL,0AH,0DH,$;K7為方向鍵DATA ENDS2.代碼段代碼CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART:MOV AX,CODEMOV CS,AXMOV AX,DATAMOV DS,AX ;程序的初始化(給CS,DS 賦值)MOV DX,OFFSET MESMOV AH,09INT 21H ;顯示各個(gè)開(kāi)關(guān)的信息MOV DX,P55CTLMOV AL,8BH ;(8BH=10001011B,為控制字)OUT D

6、X,AL ; A口做輸出,C口做輸入送33H到A口輸出 給后面電機(jī)的正反轉(zhuǎn)提供初只 調(diào)用BIOS功能的INT16的1號(hào)功能,判斷是否按下 如果有則返回DOS 如果沒(méi)有判斷開(kāi)關(guān)的狀態(tài) MOV BUF,33HOUT1: MOV AL,BUFMOV DX,P55AOUT DX,AL ;間接尋址獲得AL的值push dxMOV AH,06hmov dl,0ffhINT 21H ;檢查是否有鍵按下 pop dxJE IN1 ;有鍵按下就停止,沒(méi)有則轉(zhuǎn)向IN1去執(zhí)行MOV AH,4CHINT 21HIN1: MOV DX,P55CIN AL,DX ;獲得各個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài) TEST AL,01HJNZ K0T

7、EST AL,02HJNZ K1TEST AL,04HJNZ K2TEST AL,08HJNZ K3TEST AL,10HJNZ K4TEST AL,20HJNZ K5TEST AL,40HJNZ K6 ;檢查各個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài),分別轉(zhuǎn)向相應(yīng)的程序 STOP: MOV DX,P55AMOV AL,0FFHJMP OUT1 ;置停止信息并轉(zhuǎn)向OUT1判斷完?duì)顟B(tài)則跳轉(zhuǎn)到執(zhí)行的程序 獻(xiàn)給BL復(fù)制 實(shí)現(xiàn)巖石時(shí)間 控制轉(zhuǎn)速 然后判斷K7 的狀態(tài)是1 還是0 K0: MOV BL,10HSAM: TEST AL,80H;繼續(xù)判斷K7是否為0JZ ZX0 ;為0就轉(zhuǎn)向ZX0(循環(huán)右移程序)JMP NX0 ;為1

8、就轉(zhuǎn)向NX0(循環(huán)左移程序)K1: MOV BL,2FH ;BL為延時(shí)子程序的內(nèi)層循環(huán)計(jì)數(shù)器JMP SAMK2: MOV BL,4FHJMP SAMK3: MOV BL,6FHJMP SAMK4: MOV BL,8FHJMP SAMK5: MOV BL,0AFHJMP SAMK6: MOV BL,0CFHJMP SAMZX0: CALL DELAY ;調(diào)用延時(shí)子程序MOV AL,BUFROR AL,1MOV BUF,ALJMP OUT1 ;循環(huán)右移NX0: CALL DELAY;調(diào)用延時(shí)子程序MOV AL,BUFROL AL,1MOV BUF,ALJMP OUT1 ;循環(huán)左移延時(shí)程序是由兩曾循

9、環(huán)程序構(gòu)成的 BL 是外曾循環(huán)的次數(shù) CX是內(nèi)層循環(huán)的次數(shù)嚴(yán)實(shí)時(shí)間長(zhǎng)則脈沖頻率小 轉(zhuǎn)速慢DELAY PROC NEAR ;定義延時(shí)子程序DELAY1: MOV CX,0FFFFHDELAY2: LOOP DELAY2DEC BLJNZ DELAY1RETDELAY ENDPCODE ENDSEND START實(shí)驗(yàn)總結(jié):微機(jī)原理這門(mén)課程學(xué)完后我有很大的收獲,對(duì)匯編語(yǔ)言有了初步的了解并且通過(guò)本實(shí)驗(yàn)讓我對(duì)匯編語(yǔ)言產(chǎn)生很大的興趣,讓我掌握了匯編編程的總體思路,本實(shí)驗(yàn)利用微機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題告訴我們理論的編程要結(jié)合實(shí)際的電動(dòng)機(jī)技術(shù)指標(biāo)調(diào)試延遲時(shí)間和實(shí)驗(yàn)箱的可以通過(guò)改變CX的賦值

10、來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度CX越小電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度越大也可以通過(guò)改變BL的值來(lái)改變單個(gè)開(kāi)關(guān)的速度我們把CX稱(chēng)為總開(kāi)關(guān),BL成為分開(kāi)關(guān)從而達(dá)到從K0到K6 速度逐漸變快,而K7控制電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)當(dāng)K7閉合時(shí) 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)從這次實(shí)驗(yàn)中并讓我進(jìn)一步的學(xué)習(xí)到了8255的應(yīng)用和掌握了8255 的初始化和其編程對(duì)我們以后的工作和學(xué)習(xí)起到的積極的作用考核標(biāo)準(zhǔn):硬件連接正確,原理清楚3分完成步進(jìn)電機(jī)控制分析控制規(guī)律或有一定調(diào)速能力5分報(bào)告書(shū)寫(xiě)格式與數(shù)據(jù)分析及結(jié)論2分教師評(píng)價(jià)評(píng)定項(xiàng)目ABCD評(píng)定項(xiàng)目ABCD算法正確界面美觀,布局合理程序結(jié)構(gòu)合理操作熟練語(yǔ)法語(yǔ)義正確解析完整實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確文字流暢報(bào)告規(guī)范題解正確其他:評(píng)價(jià)教

11、師簽名:年月日匯編源程序(部分,多了發(fā)不出來(lái))P55A EQU 288H ;8255 A PORT OUTPUT P55C EQU 28AH ;8255 C PORT INPUTP55CTL EQU 28BH ;8255 COUTRL PORTstack segment stackstack endsDATA SEGMENTBUF DB 0.START: MOV AX,CSMOV DS,AX MOV AX,DATAMOV DS,AX MOV DX,OFFSET MES MOV AH,09INT 21H MOV DX,P55CTL MOV AL,8BH OUT DX,AL ;8255 C INP

12、UT, A OUTPUT MOV BUF,33HOUT1: MOV AL,BUFMOV DX,P55A OUT DX,AL push dx MOV AH,06h mov dl,0ffh INT 21H ;ANY KEY PRESSED pop dx JE IN1MOV AH,4CHINT 21HIN1: MOV DX,P55C IN AL,DX ;INPUT SWITCH VALUETEST AL,01H JNZ K0TEST AL,02H JNZ K1TEST AL,04H JNZ K2 TEST AL,08H JNZ K3TEST AL,10HJNZ K4 TEST AL,20H JNZ

13、K5 TEST AL,40H JNZ K6STOP: MOV DX,P55AMOV AL,0FFH JMP OUT1 K0: MOV BL,10HSAM: TEST AL,80H步進(jìn)電機(jī)原理及使用說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元件在非超載的情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù),而不受負(fù)載變化的影響,即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào),電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角這一線性關(guān)系的存在,加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)使得在速度位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單為此, 51測(cè)試網(wǎng)在騰龍開(kāi)發(fā)套件中首次引入了步進(jìn)電機(jī)技術(shù),方便用戶(hù)應(yīng)用掌握雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用,但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī),交流電機(jī)在常規(guī)下使用它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事,它涉及到機(jī)械電機(jī)電子及計(jì)算機(jī)等許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)步進(jìn)電機(jī)的主要特性: 1 步進(jìn)電機(jī)必須加驅(qū)動(dòng)才可以運(yùn)轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)型號(hào)必須為脈沖信號(hào),沒(méi)有脈沖的時(shí)候,步進(jìn)電機(jī)靜止,如果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號(hào),就會(huì)以一定的角度(稱(chēng)為步角)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和脈沖的頻率成正比 2