步进电机控制设计(c程序设计语言)

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1、接口课程设计任务书学生姓名专业班级指导老师工作单位计算机学院题目：步进电机控制设计（C程序设计语言）一、内容：在MIFID微机实验台上以双八拍的方式控制步进电机运行，用按钮控制启动和停止。接口硬件电路图见说明书。二、要求：1、控制步进电机运行的相序表存储在文件中。2、按下SW1按钮，从文件中取出一个相序数据，从并行接口8255A的PA口输出，使步进电机运行。相序数据在CRT上显示。按下SW2按钮，步进电机运行停止。3、SW1按钮的数字量由PC1输入，SW2按钮的数字量由PC0输入，4、设计程序运行时的

2、界面友好。三、进度安排：序号内容所用时间1接口电路设计2天2编写程序1天3调试程序1天4撰写课程设计报告1天合计5天指导教师签名：年月日系主任（责任教师）签名：年月日一．设计目的和内容目的：通过步进电机控制实验，学习并行接口电路及其控制程序的设计原理与方法。内容：在MIFID微机实验台上以双八拍的方式控制步进电机运行，用按钮控制启动和停止。接口硬件电路图见说明书。要求：1、控制步进电机运行的相序表存储在文件中。2、按下SW1按钮，从文件中取出一个相序数据，从并行接口8255A的PA口输出，使步进电机运

3、行。相序数据在CRT上显示。按下SW2按钮，步进电机运行停止。3、SW1按钮的数字量由PC1输入，SW2按钮的数字量由PC0输入，4、设计程序运行时的界面友好。二、实验预备知识可编程并行接口8255是一个具有两个8位(A端口和B端口)和两个4位(C端口)并行I/O端口的芯片。在与外设进行数据传输时，把A、B、C3个端口分为两组。A组由A端口和C端口的高4位组成。B组由B端口和C端口的低4位组成。为了满足多种数据传输的要求，可以通过对8255的编程用方式控制字设置3种工作方式来实现。这3种工作方式为：方

4、式0(基本I/O工作方式)；方式1(选通I/O工作方式)；方式2(双向传送方式)。8255的控制字有工作方式控制字和C端口的位置位/复位控制字。工作方式控制字是必须要预先设定的，C端口的位置位/复位控制字可视需要而定。一般来说，在方式0中，C端口除在特殊场合用作联络信号外，如：双机通信，基本上都作为数据端口参与I/O操作。但在方式1或方式2下，C端口的相应位可用来作为I/O操作的控制和同步信号，也可用作对CPU的中断请求信号。为了更好地完成本次实验，要求实验者掌握8255控制寄存器，8255方式0、方

5、式1的工作原理及工作过程；熟悉方式1(输入和输出)下A端口的方式字、C端口的位置位/复位控制字以及状态字的设置方法。三．实验原理1．步进电机驱动模块板电路原理如图1.1.2所示。模块板上包括接口的对象永磁式四相步进电机和驱动电路达林顿管TIP，保护电路74LS373，相序指示灯以及开关SW1和SW2等。2．步进电机接口设计原理与方法的详细阐述。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。您可以通过

6、控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机控制原理：步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM）和混合式步进电机（简称HB）。步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。步

7、进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。其基本原理作用如下：(1)控制换相顺序通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作方式，其各相通电顺序为A-B-C－D,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C，D相的通断。(2)控制步进电机的转向如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。(3)控制步进电机的速度如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机发出的

8、脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。图1.1.2步进电机驱动模块电路原理框图四、实验配置1．电源：机内供电，将平台的电源开关拔到“内”的位置上，并将模块电源JP2接通2．电缆线：采用单线/20芯扁平线,将J3与J4连接3．开关：O区的SW1、SW2和SW3可以配置为用来控制步进电机的运行方向、速度和启动/停止4．本实验所涉及的模块：I（8255模块），P（步进电机），O（按键开关），模块电源四个模块5．I/O端口地址：8255的4个端口地址为300H～3