1、 步進電機控制系統(tǒng)設(shè)計一、任務(wù)和目的利用PC機和實驗箱設(shè)計并實現(xiàn)給定步進電機的控制進一步掌握微機硬件和軟件綜合設(shè)計方法。二、內(nèi)容和要求1基本要求控制步進電機轉(zhuǎn)動，要求轉(zhuǎn)速1步/秒基于實驗箱，設(shè)計并實現(xiàn)接口和驅(qū)動電路用匯編語言編制程序2提高要求/反轉(zhuǎn)；改變轉(zhuǎn)速（至少3（1）改善步進電機的控制性能，控制步進電機轉(zhuǎn)/停；正轉(zhuǎn)檔）；單步。（2）改善人機接口三、實驗報告要求（1）實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容（2）總體設(shè)計（3）硬件設(shè)計：原理圖（接線圖）及簡要說明（4）程序框圖和清單（5）實驗結(jié)果和體會附：步進電機控制波形及參考驅(qū)動電路ABBCCDDAABC步進電機引腳：D一個周期（4拍） 精確定位、同步、行程控+5V

2、直流電源，步距角為18度。電二相激磁方式，電機示意圖和各線圈步進電機控制系統(tǒng)設(shè)計一、四相步進電機工作原理步進電機是機電一體化的關(guān)鍵部件之一，被廣泛應(yīng)用于需要制等場合。本設(shè)計所采用的是國產(chǎn)20BY0型步進電機，它使用機線圈由四相組成，即A、B、C、D四相，驅(qū)動方式為通電順序如圖1和表4.1所示： # #MOIQLSIEPPEE.ED # 圖1步進電機原理圖表1相順序ABCD01100101102001131001相順序從0到1稱為一步，電機軸將轉(zhuǎn)過18度，0T1T2T3T4則稱為通電一周，轉(zhuǎn)軸將轉(zhuǎn)過72度，若循環(huán)進行這種通電一周的操作，電機便連續(xù)的轉(zhuǎn)動起來，而進行相反的通電順序如4T3T2T1將

3、使電機同速反轉(zhuǎn)。通電一周的周期越短，即驅(qū)動頻率越高，則電機轉(zhuǎn)速越快，但步進電機的轉(zhuǎn)速也不可能太快，因為它每走一步需要一定的時間，若信號頻率過高，可能導致電機失步，甚至只在原步顫動。二、總體設(shè)計（1）8253定時控制步進速度（2）8255輸出控制脈沖，再經(jīng)75452驅(qū)動電機。（3）系統(tǒng)運行時，首先顯示主菜單，選擇子菜單（設(shè)置參數(shù)）或控制工作，或返回DOS。三、硬件設(shè)計因采用了PC機和PC總線接口應(yīng)用平臺，硬件電路相對簡單，除利用了PC機本身資源外（如中斷資源），還利用了平臺上的8253計數(shù)/定時器、8255并行接口單元，再加上外圍驅(qū)動電路，便構(gòu)成可步進電機控制電路，硬件原理圖如圖2：7 7 82

4、53圖中號向四、輸出低電轉(zhuǎn)動退出供五速，值為A19|AIS1A17JAlg4A15A9bAS7A72-Ab口A3IDDJlCKI11IBDITl74138207871-EKEMWIDJLE1T16-IQWIJMR1114=13/PR7424574D3-74U474D2-ADEOAlBlAlBlA：E：1A4E4i,-,i1BjAGEZE：7EDIRhl邑、D4亙、QlITdXDIRDDUTDDIATED7DI匚LKDD34lUkUTI口CLKIR2T3Ji嘰7|2b4wlb1、叮121IilJL27rrJ-IuW_1i-iADIP_1AlIDuDDFADDIDIDJ4iDb7R.DRESETZ

5、EAD2iFAIFATFAFA4FAiFABFA7FEOFBIpeiFEOFE4FE：iFEEFE7214D?11IPID11臥24IhIBI?1nii11IDn,要求轉(zhuǎn)速為0.25轉(zhuǎn)/秒，對四相步進電機而言即為5步/秒，則有：n=f/5=46875/5=9375反過來，當計數(shù)器初值確定時，決定了電機的轉(zhuǎn)速，如計數(shù)初值為0時，有電機轉(zhuǎn)速 為1步每秒（本設(shè)計中最慢速度）；當計數(shù)初值為計中最快速度）。具體設(shè)置初值及轉(zhuǎn)速見表125時，電機轉(zhuǎn)速為2。表2375步每秒（本設(shè)步速轉(zhuǎn)速按鍵計數(shù)初值10.05F14687530.15F21562550.25F39375150.75F43125251.25F51

6、875753.75F66251256.25F737537518.75F8125（2）轉(zhuǎn)向設(shè)置在內(nèi)存單元中設(shè)置一方向標志FLAG1,假設(shè)FLAG1為0時為順時針轉(zhuǎn)向，則當設(shè)置FLAG1不為0時即可使電機轉(zhuǎn)逆時針轉(zhuǎn)動。判斷操作在中斷子程序中進行。（3）連續(xù)轉(zhuǎn)動設(shè)置在此功能模塊中，通過讓8255的A0口輸出高電平到8253的GATE0使其0號計數(shù)器繼續(xù)工作（平常時A0口為低電平使8253的0號計數(shù)器暫停計數(shù)），并開放中斷進入循環(huán)等待中斷狀態(tài)，在等待狀態(tài)中若有鍵盤的ESC鍵按下，則認為暫停要求而關(guān)閉中斷和暫停8253計數(shù)回到主菜單。需要繼續(xù)原轉(zhuǎn)向原速度運行，再選擇此功能模塊即可。（4）固定步數(shù)轉(zhuǎn)動設(shè)置

7、通過鍵盤輸入0到999的十進制值來設(shè)定轉(zhuǎn)動步數(shù)。判斷已轉(zhuǎn)步數(shù)即中斷次數(shù)是這樣實現(xiàn)的，設(shè)置一內(nèi)存單元FLAG0,中斷時在中斷子程序中求反，而在循環(huán)等待中斷的程序中判斷其有無變化，無變化繼續(xù)循環(huán)，有變化則使計數(shù)寄存器CX減1后繼續(xù)循環(huán)，當CX=0時退出等待中斷狀態(tài)，并關(guān)中斷和暫停8253計數(shù)。在這個等待程序中也判斷鍵盤有無ESC鍵按下，若有則認為暫停要求而退出。（6）中斷子程序在中斷子程序中，將值為11001100B的內(nèi)存單元循環(huán)左移或右移一位，通過825500C口輸出低四位，控制步進電機的相序變化，從而使電機連續(xù)轉(zhuǎn)動。左移或右移將使電機順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，它由標志FLAG1來決定。（7）菜單界面設(shè)置利用DOS00BIOS功能調(diào)用，設(shè)計出彩色的形象而又易于操作的界面，詳細設(shè)計特點請參考附錄程序清單。2、程序流程圖（1）主程序框圖如圖3(4)固定步數(shù)轉(zhuǎn)動單元子程序框圖如圖5 子菜