微机课程设计报告小型步进电机控制系统设计.doc

设计题目 小型步进电机控制系统设计 目录 摘要…………….…………………………………………...…...3 课程设计目的……………………………………….....…...4 设计题目名称及要求……………………………….....…….4 实验设备…………………………………………...…..…….4 设计的思想和实施方案……………………………..….…….5 硬件原理图…………………………………………………….11 典型程序模块及典型编程技巧…………………….…....…13 课程设计中遇到的问题及解决方法………………...………16 程序流程图………………………………………….…......19 汇编程序清单及程序注释…………………………..…..……..23 C语言程序清单及注释………………………….……..…..…30 收获体会………………………………….………..……..…37 参考文献………………………………………..….…..……38 摘　要 在现代电子产品中，步进电机广泛应用于ATM机、喷绘机、刻字机、写真机、喷涂设备、医疗仪器及设备、计算机外设及海量存储设备、精密仪器、工业控制系统、办公自动化、机器人等领域。, 并根据需要, 实时对步进电机工作方式进行设置, 具有实时性和交互性的特点。该设计可应用于步进电机控制的大多数场合 关键词: 步进电动机 调速 方向控制 并行接口 七段数码管小型步进电机控制系统 课程设计目的 课程设计是本科教学全过程中的重要环节。《微机应用系统设计与综合实验(实践)》课程设计主要培养我们自动化专业学生，运用所学知识解决计算机应用领域内实际问题能力，进一步提高学生运用计算机编程语言综合编程能力、程序调试技能和微机系统接口综合应用及电路设计能力。 1、学习在PC系统中扩展简单的I／O接口的方法。 2、熟练掌握和运用汇编和C语言编写程序控制8255各口的输入输出，并正确带动数码管及步进电机；能熟练运用汇编和C语言实现8254的定时功能，以确保8255输出的脉冲频率稳定。 3、熟练掌握ISA总线配置方式下硬件实验的调试,并能独立的排除故障,以确保实验的顺利进行。 4、.巩固和加深课堂所学知识； 5、学习掌握一般的软硬件的设计方法和查阅、运用资料的能力； 6、通过步进电机控制系统设计与制作，深入了解与掌握步进电机的运行方式、方向、速度、启/停的控制。 设计的题目名称及要求 设计题目：小型步进电机控制系统设计。 设计要求： （1）分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计； （2）基于80x86微机接口硬件电路设计调试； （3）控制功能要求：小键盘给定分段速度，数码管显示当前步进电机启动与停止、方向、速度信息； （4）具有本地与远程（串行方式下）功能。 三、实验设备 PC机一台（装有TDPIT软件）、唐都AEDK8688ET实验箱。 使用硬件：8086 PC，8255芯片，键盘数码管，步进电机驱动电路，步进电机。 系统设计：键盘采用实验板提供的4*4键盘，使用4个数码管实时显示系统当前状态。 四、设计的思想和实施方案 4.1.2 步进电机的工作原理 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。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 步进电机动态指标及术语： 1、步距角精度： 步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。用百分比表示：误差/步距角*100%。不同运行拍数其值不同，四拍运行时应在5%之内，八拍运行时应在15%以内。 2、失步： 电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。称之为失步。 3、失调角： 转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机运转必存在失调角，由失调角产生的误差，采用细分驱动是不能解决的。 4、电机正反转控制： 当电机绕组通电时序为AB-BC-CD-DA或()时为正转，通电时序为DA-CA-BC-AB或()时为反转。 驱动控制系统组成: 使用、控制步进电机必须由环形脉冲，功率放大等组成的控制系统，其方框图如下： 脉冲信号的产生: 脉冲信号一般由单片机或CPU产生，一般脉冲信号的占空比为0.3-0.4左右，电机转速越高，占空比则越大。 下图步进电机为一四相步进电机，采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。 图1 四相步进电机步进示意图 开始时，开关sb接通电源，sa、sc、sd断开，b相磁极和转子0、3号齿对齐，同时，转子的