河北工業(yè)大學計算機控制課程設(shè)計

1、計算機控制技術(shù)課程設(shè)計報告設(shè)計題目：步進電機控制系統(tǒng)設(shè)計班級：自動化*2班學號：*1001姓名：小棗年糕時間：*年6月21日目錄一、系統(tǒng)概述 3 TOC o 1-5 h z 設(shè)計目的3設(shè)計要求32.設(shè)計思路及實現(xiàn)的功能3二、系統(tǒng)硬件設(shè)計3硬件設(shè)計概述3硬件資源分配3地址分配4硬件原理圖4 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 三、系統(tǒng)軟件設(shè)計5步進電機工作原理5 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 程序流程圖6 HYPERLINK l bookmark89 o Current Document 四、設(shè)

2、計感想7附錄8一、系統(tǒng)概述設(shè)計目的計算機控制技術(shù)的課程設(shè)計是一個綜合運用知識的過程，它不僅需要計算機 控制理論、程序設(shè)計方面的基礎(chǔ)知識，而且還需要具備一定的生產(chǎn)工藝知識。設(shè) 計包括確定控制任務(wù)、系統(tǒng)總體方案設(shè)計、硬件系統(tǒng)設(shè)計、控制軟件的設(shè)計等， 以便掌握計算機控制系統(tǒng)設(shè)計的總體思路和方法。設(shè)計要求設(shè)計一個四相步進電機控制系統(tǒng)，要求系統(tǒng)具有如下功能：通電方式選擇鍵三個，分別為單四拍、雙四拍和四相八拍；啟動鍵和方向控制鍵；正反轉(zhuǎn)指示燈；剩余工作步數(shù)LED顯示。3.設(shè)計思路及實現(xiàn)的功能本系統(tǒng)為步進電機的控制系統(tǒng)設(shè)計，通過系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)步進電機的控制要 求。本系統(tǒng)分為硬件設(shè)計與軟件編程兩大部分。本系統(tǒng)可

3、實現(xiàn)的功能如下：步進電機啟動鍵和方向控制鍵；通過按鍵選擇相應(yīng)的工作模式（單四拍、雙四拍和四相八拍）及工作方向；用戶界面提示（各按鍵作用、當前操作）；正反轉(zhuǎn)顯示；工作時各相的通電情況顯示；剩余步數(shù)的屏幕顯示和每步剩余拍數(shù)的LED顯示；二、系統(tǒng)硬件設(shè)計硬件設(shè)計概述本系統(tǒng)通過常用并行端口擴展芯片8255作為系統(tǒng)總線與其他外設(shè)的接口芯 片，外接LED數(shù)碼管顯示單元、步進電機及驅(qū)動單元、按鍵開關(guān)單元等硬件資 源。硬件資源分配8255各組控制口線分配如下：表2.1 8255各組控制口線分配表8255各輸出口分配的控制單元PA0-PA7按鍵開關(guān)單元PB0PB4步進電機驅(qū)動單元PC0-PC7數(shù)碼管顯示單元地址

4、分配表2.2 8255地址分配表8255 各口分配的地址PA 口0D200HPB 口0D204HPC 口0D208H8255控制口0D212H4.硬件原理圖-lL-J螺XD7XD&XD5XD4XD3XD2XD1XDOKA3KA2XI。加XIG代IOYO3 2 10 D D D D552801234567ccccccccpppppppp0 12 3B B B Bp pppFAOFA1FA2 宮 PAEA心BCD碼E管FG顯DP示aXI元GND一0-0爵0-0爵+1A rB rcDr54321MT2+5M步進電機+5v圖2.1硬件連接圖說明：PC 口控制LED數(shù)碼管以顯示剩余步數(shù)；PB 口輸出控制

5、步進電機；PA 口檢測按鍵。三、系統(tǒng)軟件設(shè)計1.步進電機工作原理本系統(tǒng)步進電機共有三種工作模式：單四拍、雙四拍和四相八拍。步進電機各相為：A、B、C、D則單四拍通電順序：A-B-C-D-A.雙四拍通電順序：AB-BC-CD-DA-AB.四相八拍通電順序：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.表3.1單四拍控制數(shù)字模型步序邏輯表工作狀態(tài)數(shù)字模型DCBA10001A01H20010B02H30100C04H41000D08H表3.2雙四拍控制數(shù)字模型步序邏輯表工作狀態(tài)數(shù)字模型DCBA10011AB03H20110BC06H31100CD0CH41001DA09H表3.3四相八拍控制數(shù)字模型步

6、序邏輯表工作狀態(tài)數(shù)字模型DCBA10001A01H20011AB02H30010B04H40110BC08H50100C04H61100CD0CH71000D08H81001DA09H2.程序流程圖圖3.1軟件流程圖四、設(shè)計感想經(jīng)過了將近一天的設(shè)計，最終完成了課程設(shè)計的全部要求，并在基本要求上 有所拓展與創(chuàng)新。在這次設(shè)計過程中，深深體會到理論與實踐間的差別，理論如果不經(jīng)實踐終 究是理論，只有親自去實踐后才能加深理解，才能正確運用，完成了理論到實踐 的飛躍。這次實踐很好的鍛煉我的分析和解決問題的能力、動手實踐能力，加深 了對本課程的認識與理解。附錄:程序清單:;*根據(jù) CHECK 配置信息修改下

7、列符號值*IOY0EQU 0D200H;片選IOY0對應(yīng)的端口始地址,* ;MY8255 AMY8255_BMY8255 CEQU EQU EQUIOY0+00H*4IOY0+01H*4IOY0+02H*4MY8255_MODE EQU STACK1 SEGMENT STACKIOY0+03H*4;8255的A 口地址;8255的B 口地址;8255的C 口地址；8255的控制寄存器地址DW 256 DUP(?)STACK1ENDS DATA SEGMENTCNT EQU 99HSMP DB 1 DUP(0) HUANCUN DB SHENG YU BU SHU SHUJU DB 2 DUP(

8、0)DB H DB 0AH,0DH,$PINMU0 DB 0AH,0DH,qing shu ru an jian zhi lingDB 0AH,0DHDB 0AH,0DH,An jian fen bie dui ying ru xiaDB 0AH,0DHDB 0AH,0DH,K7 K6 K5 K4 K3 K2 K1 K0 DB 0AH,0DHDB 0AH,0DH,Start Zheng Fu Bapai Shuangsi Dan siDB 0AH,0DH,$PINMU7 DB 0AH,0DH,Zong kai guan qi dong,qing xuan ze fang shi!$ DSP1

9、DB 0AH,0DH,ADB 0AH,0DH,$DSP2 DB 0AH,0DH,B DB 0AH,0DH,$ DSP3 DB 0AH,0DH,C DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,D DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,AB DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,BC DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,CD DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,DA DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,AA DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,AB DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,BB DB 0AH,0DH,$

10、 DB 0AH,0DH,BC DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,CC DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,CD DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,DD DB 0AH,0DH,$ DB 0AH,0DH,DA DB 0AH,0DH,$ TTABLE10 TTABLE11 TTABLE20 TTABLE21 TTABLE30 TTABLE31 TABLE4DSP4SSP1SSP2SSP3SSP4BAP1BAP2BAP3BAP4BAP5BAP6BAP7BAP8DBDBDBDBDBDB01H,02H,04H,08H08H,04H,02H,01H03H,06H,0C

11、H,09H09H,0CH,06H,03H01H,03H,02H,06H,04H,0CH,08H,09H09H,08H,0CH,04H,06H,02H,03H,01H；單四拍正轉(zhuǎn)；單四拍反轉(zhuǎn)?雙四拍正轉(zhuǎn)；雙四拍反轉(zhuǎn)；八拍正轉(zhuǎn)；八拍反轉(zhuǎn)DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,67H,77H,39H,79H,71H ;LED 字模 DATA ENDS CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK1 START:MOV AX,DATA MOV DS,AX;定義8255工作方式;工作方式0, A 口輸入和b,c 口為輸出;判斷

12、啟動;判斷單四拍正轉(zhuǎn);判斷單四拍反轉(zhuǎn);判斷雙四拍正轉(zhuǎn);判斷雙四拍反轉(zhuǎn);判斷八拍正轉(zhuǎn);判斷八拍反轉(zhuǎn);判斷是否有按鍵按下LEA DX,PINMU0 MOV AH,9 INT 21H CALL DALLYMAIN:MOV DX,MY8255_MODE MOV AL,90H OUT DX,ALN1:MOV DX, MY8255_A L1:IN AL,DXcmp AL,10000000B JZ T00CMP AL,11000001B JZ T10CMP AL,10100001B JZ T11CMP AL,11000010B JZ T20CMP AL,10100010B JZ T21CMP AL,1100

13、0100B JZ T30CMP AL,10100100B JZ T31 JMP N1T00:LEA DX,PINMU7MOV AH,9 INT 21H CALL DALLY JMP MAIN T10:JMP DANSIZ T11:JMP DANSIF T20:JMP SHSIZ T21:JMP SHSIF T30:JMP BZ T31:JMP BFF;單四拍正轉(zhuǎn)DANSIZ:MOV BL,CNT MM1:LEA DI, TTABLE10 MOV CX,0004H A1:MOV AH,1INT16HJNZ LL3CALL DISP MOV AL,DIMOV DX,MY8255_BOUT DX,A

14、L CALL DALLY INC DI CALL XUNHUAN1 LOOP A1 DEC BL CALL BUSHU JNZ MM1 JMP N1;單四拍反轉(zhuǎn)DANSIF:MOV BL,CNT MM2:LEA DI, TTABLE11 MOV CX,0004HA2:MOV AH,1 INT16H JNZ LL3CALL DISP MOV AL,DI MOV DX,MY8255_B OUT DX,ALCALL DALLY INC DICALL XUNHUAN2 LOOP A2 DEC BLCALL BUSHU JNZ MM2JMP N1;雙四拍正轉(zhuǎn)SHSIZ:MOV BL,CNT MM3:LE

15、A DI, TTABLE20 MOV CX,0004HA3:MOV AH,1 INT16H JNZ LL3;無按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出;調(diào)用顯示子程序;調(diào)用延時子程序;判斷是否有按鍵按下;無按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出;調(diào)用顯示子程序;調(diào)用延時子程序;判斷是否有按鍵按下;無按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出CALL DISP MOV AL,DI MOV DX,MY8255_B OUT DX,ALCALL DALLY INC DICALL XUNHUAN3 LOOP A3 DEC BL CALL BUSHU JNZ MM3JMP N1;調(diào)用顯示子程序;調(diào)用延時子程序LL2:JMP BZBF:JMP

16、 BFF LL1:JMP N1 LL3:JMP QUIT;中間跳轉(zhuǎn)（為防止跳轉(zhuǎn)超出范圍）;雙四拍反轉(zhuǎn)SHSIF:MOV BL,CNT MM4:LEA DI, TTABLE21 MOV CX,0004HA4:MOV AH,1 INT16H JNZ QUITCALL DISP MOV AL,DI MOV DX,MY8255_B OUT DX,ALCALL DALLY INC DICALL XUNHUAN4LOOP A4 DEC BL CALL BUSHU JNZ MM4 JMP N1;判斷是否有按鍵按下;無按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出;調(diào)用顯示子程序;調(diào)用延時子程序;判斷是否有按鍵按下;無按鍵則跳

17、回繼續(xù)循環(huán)，有則退出;調(diào)用顯示子程序;調(diào)用延時子程序;判斷是否有按鍵按下;無按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出;調(diào)用顯示子程序;調(diào)用延時子程序;八拍正轉(zhuǎn)BZ:MOV BL,CNT MM5:LEA DI, TTABLE30 MOV CX,0008HA5:MOV AH,1 INT16H JNZ QUITCALL DISP MOV AL,DI MOV DX,MY8255_B OUT DX,ALCALL DALLY INC DICALLXUNHUAN5LOOP A5DEC BLCALL BUSHUJNZ MM5JMP N1;八拍反轉(zhuǎn)BFF:MOV BL,CNTMM6:LEA DI, TTABLE31MOV

18、CX,0008H A6:MOV AH,1 INT16H JNZ QUIT CALL DISP MOV AL,DIMOV DX,MY8255_B OUT DX,ALCALL DALLY INC DICALL XUNHUAN6LOOP A6 DEC BL CALL BUSHU JNZ MM6JMP N1QUIT: MOV AX,4C00H；返回到 DOSINT 21H；LED顯示子程序DISP PROC NEARpush axPUSH BXMOV AL ,CLMOV BX, OFFSET TABLE4XLATMOV DX, MY8255_COUT DX,AL POP BXpop axRETDISP

19、 ENDP;軟件延時子程序DALLY PROC NEARPUSH CXPUSH AXMOV CX,0FFFFHD1:MOV AX,5FFFHD2:DEC AXJNZ D2LOOP D1POP AXPOP CXRETDALLY ENDPBUSHU PROC NEAR;xian shi sheng yu bu shuPUSH DXPUSH DIPUSH CXPUSH SILEA SI,SMPLEA DI,SHUJUMOV SI,BLMOV AL,SIMOV CL,4SHR AL,CLCMP AL,0AHJNB K1 ADD AL,30H MOV DI,AL K2:INC DI MOV AL,SI

20、AND AL,0FH CMP AL,0AH JNB K4 ADD AL,30H MOV DI,AL JMP K3 K1: ADD AL,37H MOV DI,AL JMP K2 K4:ADD AL,37H MOV DI,AL K3: LEA DX,HUANCUN MOV AH,9 INT 21H POP SI POP CX POP DI POP DX RET BUSHU ENDPXUNHUAN1 PROC NEAR MOV DX, MY8255_A IN AL,DX CMP AL,11000001B JZ R11 JNZ R1 R1:JMP N1 R11:NOP PUSH SI LEA SI,

21、DSP4 PUSH BX PUSH AX PUSH CX ;MOV ax,0000H MOV BX,CX DEC BX MOV AL,6MUL BL SUB SI,AXMOV DX,SI MOV AH,9 INT 21H POP CX POP AX POP BX POP SI RET XUNHUAN1ENDPXUNHUAN2 PROC NEARMOV DX, MY8255_A IN AL,DXCMP AL,10100001B JZ R21 JNZ R2R2:JMP N1 R21:NOP PUSH SI LEA SI,DSP1 PUSH BX PUSH AX PUSH CX ;MOV ax,00

22、00H MOV BX,CX DEC BX MOV AL,6 MUL BL ADD SI,AXMOV DX,SI MOV AH,9 INT 21H POP CX POP AX POP BX POP SI RET XUNHUAN2 ENDPXUNHUAN3 PROC NEARMOV DX, MY8255_A IN AL,DX CMP AL,11000010B JZ R31 JNZ R3R3:JMP N1R31:NOP PUSH SI LEA SI,SSP4 PUSH BX PUSH AX PUSH CX ;MOV ax,0000H MOV BX,CX DEC BX MOV AL,7 MUL BL SUB SI,AXMOV DX,SI MOV AH,9 INT 21H POP CX POP AX POP BX POP SI RET XUNHUAN3 ENDPXUNHUAN4 PROC NEAR MOV DX, MY8255_A IN AL,DX CMP AL,101