微機(jī)原理步進(jìn)電機(jī)

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)康模?、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，開關(guān)K0?K6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288H?28FH。PA0?PA3接BA?BD；PC0?PC7接K0?K7。3、編寫程序?qū)崿F(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)控制。當(dāng)K0陞中任一開關(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)埽r(shí)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。硬件接線連接圖：圖1立 即 FC0 4—立 即 FC0 4—PA3—*—■ 0 ---——口 ^：■LAPA2____ZDO——---——O PA1進(jìn)電。 一——*—原 ?！?。一PA0(2)對(duì)每cs驗(yàn)內(nèi)步機(jī)驅(qū)動(dòng)理:如圖是通過相線圈中的電流的順序切換來使電機(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)電以，調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)的頻率便可如圖（2）所示：本實(shí)驗(yàn)使用的壓，每相電流為0.164，電機(jī)由四相組成：即：91（BA）（順時(shí)針或逆時(shí)針）。驅(qū)動(dòng)電以，調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)的頻率便可如圖（2）所示：本實(shí)驗(yàn)使用的壓，每相電流為0.164，電機(jī)由四相組成：即：91（BA）中2（BB）93（BC）94（BD）BABD路由脈沖信號(hào)來控制，所改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。步進(jìn)電機(jī)用直流+5V電線圈圖2驅(qū)動(dòng)方式為二相激磁方式，各線圈通電順序如下表:各線圖通電順序表*1*2*3*1*2*3*40110010110200113 1001反時(shí)針方向酸正時(shí)針方向期表1中首先向①1-62線圈輸入驅(qū)動(dòng)電流，接著依次向①2-①3,①3-①4,①4-①1輸入驅(qū)動(dòng)電流,最后再返回到①1-①2,按這種順序切換可使步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)中可通過不同的時(shí)間延時(shí)來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：

FA3-1''—i'll—bJRV5置小■空三控制手［；,?'』i.'DUilL睚V用位/擇口復(fù)位1置位其控制字格式如下:B□B口方式選擇二口高喳d口方式選擇-Dt-K—D3-D*-re-?—D?一?呻-叩6—PP3一詠一汨二2D7D^D5D4D3DJD}DD——r-.壯「口輸出匚組低域位1輸入alJFA3-1''—i'll—bJRV5置小■空三控制手［；,?'』i.'DUilL睚V用位/擇口復(fù)位1置位其控制字格式如下:B□B口方式選擇二口高喳d口方式選擇-Dt-K—D3-D*-re-?—D?一?呻-叩6—PP3一詠一汨二2D7D^D5D4D3DJD}DD——r-.壯「口輸出匚組低域位1輸入alJ口輸出'輸入口嚷瀛T方式10輸出■輸入口輸出I輸入方式0：方式1：方式2：基本輸入輸出；中斷工作方式；雙通輸入輸出，僅有A口。圖（4）8255A芯片簡功能控制G01D位攆作1方式選擇參考代碼:1.數(shù)據(jù)段代碼介實(shí)驗(yàn)執(zhí)行流程圖:33HnEUFEOF內(nèi)事力￡”K口輜出不于舌狀&工=1：k5=：Kl=l?K，二1■曹止I1JDATASEGMENTioportEQU0c800h-0280hP55AEQUioport+288HP55CEQUioport+28AHP55CTLEQUioport+28BHBUFDB0;定義P55A為8255A端口的地址（A口做輸出）；定義P55C為8255C端口的地址（C口做輸入）；定義P55CTL為8255控制字端口的地址；定義一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)（用來存入開關(guān)的狀態(tài)）MESDB'K0-K6ARESPEEDCONTYOL',0AH,0DH；寫入一些文字用來描述DB'K6ISTHELOWESTSPEED',0AH,0DH；各個(gè)開關(guān)所代表的速度DB'K0ISTHEHIGHESTSPEED',0AH,0DH；K0為最低速，K6為最高速DB'K7ISTHEDIRECTIONCONTROL',0AH,0DH,'$'；K7為方向鍵DATAENDS2.代碼段代碼CODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,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)開關(guān)的信息MOV DX,P55CTLMOV AL,8BH；（8BH=10001011B,為控制字）OUT DX,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如果沒有判斷開關(guān)的狀態(tài)。MOVBUF,33HOUT1:MOVAL,BUFMOVDX,P55AOUTDX,AL；間接尋址獲得AL的值pushdxMOVAH,06hmovdl,0ffhINT21H ；檢查是否有鍵按下popdxJEIN1 ；有鍵按下就停止，沒有則轉(zhuǎn)向IN1去執(zhí)行MOVAH,4CHINT21HIN1:MOVDX,P55CINAL,DX；獲得各個(gè)開關(guān)的狀態(tài)TESTAL,01HJNZK0TESTAL,02HJNZK1TESTAL,04HJNZK2TESTAL,08HJNZK3TESTAL,10HJNZK4TEST AL,20HJNZ K5TEST AL,40HJNZK6；檢查各個(gè)開關(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"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TOC\o"1-5"\h\zJMP 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)間長則脈沖頻率小轉(zhuǎn)速慢DELAYPROCNEAR；定義延時(shí)子程序DELAY1: MOV CX,0FFFFHDELAY2: LOOP DELAY2DEC BLJNZ DELAY1RETDELAYENDPCODEENDSENDSTART實(shí)驗(yàn)總結(jié).微機(jī)原理這門課程學(xué)完后我有很大的收獲，對(duì)匯編語言有了初步的了解。并且通過本實(shí)驗(yàn)讓我對(duì)匯編語言產(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)過程中遇到的問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。可以通過改變CX的賦值來控制電動(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。也可以通過改變BL的值來改變單個(gè)開關(guān)的速度。我們把CX稱為總開關(guān)，BL成為分開關(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)告書寫格式與數(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)合理操作熟練語法、語義正確解析完整實(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)教師簽名：年月曰匯編源程序（部分,多了發(fā)不出來）P55A EQU 288HP55C EQU 28AHP55CTL EQU 28BHstacksegmentstackstackendsDATA SEGMENTBUF DB0;8255APORTOUTPUT;8255CPORTINPUT;8255COUTRLPORT

START:MOV AX,CSMOVMOVMOVMOVMOVINTDS,AXAX,DATADS,AXDX,OFFSETMESAH,0921HMOV DX,P55CTLMOV AL,8BHOUT DX,AL ;8255 C INPUT, A OUTPUTMOV BUF,33HOUT1:MOV AL,BUFMOV DX,P55AOUT DX,ALpush dxMOV AH,06hmov dl,0ffhINT 21H ;ANY KEY PRESSEDpop dxJE IN1MOV AH,4CHINTIN1:21HMOV DX,P55CIN AL,DX ;INPUTSWITCHVALUETESTAL,01HJNZK0TESTAL,02HJNZ K1TESTAL,04HJNZ K2TESTAL,08HJNZ K3TESTAL,10HJNZ K4TESTAL,20HJNZ K5TESTAL,40HJNZ K6STOP:MOV DX,P55AMOV AL,0FFHJMP OUT1K0:MOV BL,10HSAM: TESTAL,80H步進(jìn)電機(jī)原理及使用說明步進(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)來控制變的非常的簡單。為此，51測(cè)試網(wǎng)在騰龍開發(fā)套件中首次引入了步進(jìn)電機(jī)技術(shù)，方便用戶應(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