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武汉理工大学华夏学院 课 程 设 计 课程名称 微机接口技术及应用Ⅰ 题 目 步进电机控制系统设计 专 业 班 级 学 号 姓 名 成 绩 __________________ 指导教师 李朝纯 2014 年 6 月 12 日 课 程 设 计 任 务 书 课程名称：微机接口技术与应用 指导教师： 李朝纯 班级名称： 计算机1111 开课系、教研室：信息系、计算机 一、课程设计目的与任务 目的： 1. 巩固、实践本课程所学理论知识，综合运用可编程接口芯片8255、8253、8259进行应用系统设计； 2. 通过步进电机控制系统设计与制作，学习、掌握计算机控制系统软、硬件的设计方法； 3. 通过课程设计培养学生查阅、合理运用参考资料的能力。 任务：步进电机控制系统设计 二、课程设计的内容与基本要求 内容： 1．步进电机采用三相双八拍运行方式； 2．用1个开关控制步进电机起停，分别用2/4个开关控制步进电机四种工作模式： 1）正向慢速旋转 2）正向快速旋转 3）反向慢速旋转 4）反向快速旋转 3．送电时和步进电机停止时，七段码显示器显示数字“0”；运行时，分别显示对应四种工作模式的序号1、2、3、4； * 4．使用硬件延时实现步进电机的快、慢旋转控制。(选做) 要求： 1．画出硬件原理图（接口芯片和外设部分）和实验连线图； 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 三、课程设计步骤及时间进度和场地安排 设计步骤：功能分析、硬件设计，； 布置题目，确定任务、查找相关资料 6月10日～6月12日 功能分析，硬件设计，； ③ 硬件原理图与说明 ④ 实验电路图与说明 ⑤ 软件主要模块流程图 ⑥ 源程序清单与注释 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 附录：① 源程序（必须有简单注释） ② 使用说明 ③ 参考资料 指 导 教 师 签 字： 年 月 日 系 主 任 签 字： 年 月 日 目 录 设计报告封面 1 第1章 需求分析 2 1.1 课程设计题目 2 1.2 课程设计任务及要求 3 1.3 软硬件运行环境及开发工具 3 第2章 概要设计 5 2.1 设计原理及实现方法 5 2.1.1 步进电机控制原理 5 2.1.2 步进电机的驱动 5 2.1.3 运行方式与方向的控制——循环查表法 6 2.1.4 步进电机速度控制——调用延时程序 6 2.2主要芯片说明 7 2.3步进电机控制系统流程 12 第3章 详细设计 13 3.1 硬件设计与实现 13 3.2 软件设计 15 3.2.1软件设计原理分析 15 3.2..2系统调试 18 第4章 课程设计总结与体会 19 第5章 参考文献 19 第6章 附录 微机步进电机控制系统源程序 20 第7章 设计过程答辩…………………………………………………………...25 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据成正比；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号输入脉冲对绕组加电的顺序有关。因此，步进电机旋转的角度位移、转速以及方向均受输入脉冲的控制。 2.1.2 步进电机的驱动 8086内部没有时钟系统，故需要外部时钟驱动系统来给CPU提供时钟信号。 本系统中我们采用8284A时钟驱动芯片外加5MHz晶振的电路连接产生时钟信号。其电路连接图如图2-2所示。 2.1.