微机原理与接口技术 步进电机控制课程设计

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1、武汉理工大学华夏学院课程设计报告书课程名称：微机原理与接口技术注：为任务书上的题目，不要擅自增删改题目：步进电机控制系统设计系名：信息工程系专业班级：软件姓名：学号：指导教师:2013年1月4日（注：为设计报告完成的日期）20课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程系1.需求分析1.1设计题目：步进电机控制系统设计1.2课程设计任务及要求1.2.1、任务：设计一个七段数码显示器功能要求：（1）用1个开关控制步进电机起停，分别用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

2、向慢速旋转4）反向快速旋转（2）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、41.2.2、设计任务要完成实验方案论证，进行日期显示系统电路硬件设计，画出电路原理图及实验电路图；搭建实验电路，进行软件编程、调试、运行以及使用说明文档的建立等一整套工作任务。进行日期显示系统控制程序设计（采用8086汇编语言）；系统联调，提交一个满足要求的步进电机控制系统设计。1.3软硬件运行环境及开发工具：1.3.1、软硬件运行环境利用TDN86/88实验平台面包板和步进电机模块进

3、行硬件连接，利用TDN集成开发环境进行步进电机控制系统的程序设计（采用8086汇编语言），调试，直到满足设计要求。1.3.2、开发工具实验所使用的实验开发设备是TDN86/88型多功能微机实验平台，它的硬件由基本系统、外设功能模块和面包板实验区三大部分，按模块化开放式结构设计而成。微机器1.2.1初始条件：⑴步进电机采用三相双八拍运行方式⑵TDN86/88型多功能微机实验平台1.2.2要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）⑴画出硬件原理图（接口芯片和外设部分）和实验连线图；⑵用

4、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⑶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、420时间安排：(部分时间,某些工作可以重叠进行)12月29日布置题目，确定任务、查找相关资料1月2日～1月4日功能分析，硬件设计，拟定实验电路，编写程序，调试程序、运行系统；1月5日答辩后撰写设计报告。1月5日下午4:00前交设计报告。具体要求：设计报告撰写格式要求（按提供的设计报告

5、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：2012年12月29日系主任签字：年月日20目录设计报告封面1第1章需求分析21.1课程设计题目21.2课程设计任务及要求21.3软硬件运行环境及开发工具2第2章概要设计52.1设计原理及实现方法52.1.1步进电

6、机控制原理52.1.2步进电机的驱动52.1.3运行方式与方向的控制——循环查表法52.1.4步进电机速度控制——调用延时程序62.2主要芯片说明72.3步进电机控制系统流程11第3章详细设计123.1硬件设计与实现123.2软件设计143.2.1软件设计原理分析143.2.2代表性程序段及其分析15第5章课程设计总结与体会18参考文献18附录：问答与评语19202.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

7、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。2.1.3运行方式与方向的控制——循环查表法步进电机运行方式是指各绕组循环轮流通电的方式。如四相步进电机有单四拍A-B-C-D/双四拍AB-BC-CD-DA、单

8、双八拍AB-B-BC-C-CD-D-DA-A和双八拍AB-ABC-BC-BCD-CD-CDA-DA-DAB几种方式。20AA̶AB-B-BC-C-CD-D-DADBDCBAD3D2D1D00001A0011AB0010B0110BC0100C1100CD1000D1001DACABCDD0D1D2D3为了实现对各绕组按一定方式轮流