步进电机实验微机原理.pdf

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1、大连理工大学本科设计报告(计算机原理接口实验综合设计）题目：步进电机控制系统设计 课程名称:计算机原理实验 学院(系）:电信 专 业:自动化 班 级:电自 1301 学 号:382062 学生姓名：宁博 成 绩:2015 年 12 月6 日 题目:步进电机、设计要求 利用实验台上得开关 K7 控制步进电机得转向,利用电位器控制步进电机得转速。具体要求如下:1.利用 D8255A 得 P-做输出,输出步进电机得相序、驱动步进电机工作,相序之间得时间决定着步进电机得转速,而间隔时间由延时程序中得 CX 寄存器得初值决定。2.利用 D8255得PB7 做输入控制转向,与 K7 连接。其中 K7 做步

2、进电机得转向控制,用 ADC09 实现 A转换,利用电位器控制转速,程序运行时通过 K7 与电位器对步进电机实施动态控制;3.利用 8253 做秒脉冲发生器,产生约 2 秒得周期性方波信号。其中 CN0 做分频器:将 1MZ信号分频为 100Z；CNT1 做秒脉冲输出(0、5HZ）;4.利用 3模块得主2得 MR5 做中断请求输入,将 C1 得 OUT1 秒信号方波作为中断请求信号,引发中断服务 I;5.在中断服务程序中实现对步进电机得转速、转向实时控制。方法如下:在 ISR 中,对 D8255得 P口进行一次输入操作,并根据输入得数据：1)对7(与对应）位得数据为步进电机得转向控制;2)AD

3、C089 读入得数据为步进电机得转速控制。2、设计分析及系统方案设计 1.使用“寄存器间接寻址”得方式输出相序信号:将步进电机得相序数据定义在数据段当中,使用I 查表(间接寻址）获取相序数据。其中查表顺序决定着电机转动方向;2.对 8253 进行编程,使 OUT1 输出秒周期得脉冲方波信号。为了便于调试,建议使用逻辑笔监测UT得输出;3.编制与中断相关得程序。包括中断屏蔽字得设定、中断向量表得创建以及开中断得操作。上述这些操作都应当加到程序得初始化中;4.编写中断服务程序SR。在 ISR 中读取8255A 得B 口数据与D 转换得数据，然后进行数据分析、根据数据来调整 CX 寄存器中得数据,因

4、而改变步进电机得转速与转向。3、系统电路图 4、外围接口模块硬件电路功能描述 8253 OUT1 CLK1 GATE1/CS OUT0 CLK0 GATE0 1MHZ脉冲 K7输入 K6输入 Vcc 210H MIR5 8255A PA3 PA2 PA1 PA0 D7 D0 A1 A0/CS PB7 PB6、PB0 LED3 LED2 LED1 LED0 200H 步进 电机 512V BJ_IN4 BJ_IN3 BJ_IN2 BJ_IN1 系统总线 K7 K0 0、5HZ 方波 ADC0809 模块 IN7 IN0 VREF(-)/CS D7、D0 总线区 220H/IOW/IOR A0 A

5、1 A1 A0 500KH CLOCVCC VREF(+)ADDA ADDB ADDC 图 1、1 实验参考逻辑电路 +5V 8253 具有三个独立得6 位减法计数器，每个计数器可按照二进制或十进制计数，每个通道都有六种不同得工作方式。855 有 3 个 8 位并行/O 口。具有 3 个通道 3 种工作方式得可编程并行接口芯片(40 引脚)。其各口功能可由软件选择,使用灵活,通用性强。825 可作为主机与多种外设连接时得中间接口电路。ADC009 就就是位逐次逼近式/D 模数转换器。其内部有一个 8 通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后得信号，只选通 8 路模拟输入信号中得一个进行 AD

6、转换，具有转换起停控制端。模拟输入电压范围 0+5,不需零点与满刻度校准。5 主程序中主要变量说明 变量名称 内存单元 功能 FLAG X 转向标志 PEED SI 可调转速 SD A 默认转速 6、系统软件中各个子程序得功能描述 子程序名称 入口参数 出口参数 功能 描述 srvice i5_B A9 SD 中断服务 DLAY 无 无 延时 seedn 无 无 电机按照一定参数转起来、主程序程序流程图 8、程序清单 I_ADES eq 20h 从 8255 得 B 口 输入数据 ISR D8255A 得初始化 PA、PB 输出 8253 初始化 CNT0 方式 3、初值 开始 建立方向标志

7、Flag=1 time equ 210 ao qu 220h data sment rder1 db 0h,03h,02h,06h,h,ch,8h,9h order2 db 09,h、0ch,04h,06，0h，,01h FG b?eed w030h,0380,480h,08，080h，70h，080h SD dw 280 ;默认转速 data ends de sget assume c：coe,ds:dta sa:mov ，da mov d,a dx，IO_ADDRES add dx，0 mov ,82h ;B 端口输入，A、输出，方式 out dx,al li mv LAG,0h ;标志位

8、置 0 in al,02h ；设置中断屏蔽字 an l,11011111b ;IR ou 01,l push d ；设置中断向量表 mv ax,mov s,x mov s,5h add si,si add si,si mov ax,ofet servie ov si,ax puh cs pop x mov s+2,ax op ds mv x,ime ;分频得到 0，5s 脉冲 ad dx,03 mov al，37h;计数器 0,方式,C码计数,先低后高 out dx,l mv dx,ti;计数器设初值 mo al,0 u dx，a dx，a ；写初值 1000 mo dx，i dd dx,m

9、al,6 ；计数器 1,方式 3,二进制计数,低 8 位 ot ,al mo dx,time ;设计数器 1 初值为 2 i x mv l，20;产生 0、s 脉冲 out x，l si speedn：cp F，01h;转向,转速 jz cc mov dx,O_ADDRSS mov cx,08 lea s，rde1 aaa:o al,si ou dx,al cl dlay inc si lo aa jmp spen cc:mov x,I_ADRESS x,08 la s,oder dd:v ，si ou dx,a all delay nc si oop dd jp speedin serice

10、 pro fr ；中断服务子程序 pus ax uh dx ph si ps bx mov dx,O_ADDRSS ic dx in a,d mov bl，l l l,1 j mmm ;CF=,则跳转 mo LAG,01H mov dx，ad_i;D启动转换地址 ot dx，al;启动DC mov dx，adio ;获取 ADC C 状态地址 d dx,2 1：i al，dx tet al,01;测试 EO=1？z L1 mov dx,a_io ;读数据地址 inc d i al,dx cm al，00 jnz cmp11 ov S,080h jp ender cmp1:c al，10H jn

11、 cmp12 mov s,OD PTR speed mv SD,si edser cmp12:p a，2H jc cm13 mov si,RD PTR ee SD,si jp ese cmp13:cmp l,30H n cp mo s,WRD PTR spe4 ov SD,si jp endser cp14:cmp al,40H jc cmp15 mv si，ORD PTR speed6 ov SD，s jp endsr mm：j cmp20 p15:cmp l,5 nc cmp16 mv s,WRD PTR spe8 mov SD,si jmp nser cmp6:cmp al,0H jn

12、cmp17 mov s，WORD PTR pe10 mo SD,i jmp endr cmp1:mv si,ORD PTR sped12 mo SD,s jm endser m20:mov dx,io ot dx,al mov dx,ad_io add x,L2:in ,test al,01h jz L2 ov dx,aio in dx in ,dx v G,00H cmp al,0H jz mp1 mo SD,0280H p ndsr cmp21:cm l,1H jnc c2 m si,WORD PT sped mov SD，m enser cm22:cp a，20H jnc cmp23 m

13、 s，WOR TR speed2 mv SD，si jmp ndsr cmp23:cmp al,0H jnc m2 ov i，ORD PTR spee4 o ,si p ender cmp24:test a,40H nc cmp25 ov i,O PT pe6 mov SD，i jm ndser cmp5:cmp al,0H jnc cmp6 m si,WRD PT speed8 mov SD,si jmp endser cm26:cp l,60 jn cp27 mov si,WORD PTR spee10 mov D,i jmp eser cmp7:mov i，WOD P see12 ov

14、SD，si dser:;发 EOI 命令 mo al，20h ut 20h,al x pp si pop dx pop ax s irt service ndp dlay pro ;延时程序 u a pus c pu dx ov dh,6 x1:mv cx,D 2:o x2 de dh jnz x pop x op x p ax ret dela enp coe ends ed sar、系统调试运行结果说明、分析所出现得问题,设计体会与建议 运行结果说明:基本完成了任务要求，可以控制步进电机得转速与旋转方向。问题:通过寄存器间接寻址得方法使电机旋转,在此程序中电机运行状态得改变稍有延迟,原因就就是在主程序中,状态得改变就就是在一个完整得相序周期结束后才发生得,可能需要等待循环得过程,稍有延迟。结论及设计体会:微机原理实验得学习使我对对汇编语言有更加进一步得了解，从理论到实际得应用。并且通过本实验让我对汇编语言产生很大得兴趣,让我掌握了汇编编程得总体思路。课程设计对我就就是一次很好得锻炼,综合运用所学得芯片，我进一步得掌握了对255,853 以及 AC80得编程方法,对我们以后得工作与学习起到得积极得作用。