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: 20138２062学生姓名: 宁博成绩:2015年12月２6 日题目:步进电机1。
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ＰA０-ＰA３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Ｄ82５5A得PB7做输入控制转向,与K7连接。
其中Ｋ7做步进电机得转向控制,用ADC080９实现AD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CＮT0做分频器:将1MHZ信号分频为10０HZ;ＣNＴ1做秒脉冲输出(0。
５HZ);4.利用3８６模块得主8259得MIＲ5做中断请求输入,将ＣNT1得OUT1秒信号方波作为中断请求信号,引发中断服务ＩSR;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D8２55A得PB口进行一次输入操作,并根据输入得数据:1)对D7(与Ｋ7对应)位得数据为步进电机得转向控制;2)AＤC０809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SI 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O ＵT1输出2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OUT1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ISR 。
在IS Ｒ中读取D ８2５5A 得PB 口数据与ＡＤ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,因而改变步进电机得转速与转向。
3。
系统电路图。
外围接口模块硬件电路功能描述8253 OUT1 CLK1 GATE1/CSOUT0 CLK0 GATE01MHZ 脉冲K7输入 K6输入Vcc210H8255APA3 PA2 PA1 PA0 D7 ·· D0A1 A0/CSPB7 PB6、、、、 PB0LED3 LED2 LED1 LED0200H 步进 电机 5～12V BJ_IN4BJ_IN3 BJ_IN2 BJ_IN1 系统总线 K7 …… … K00、5HZ 方波 ADC0809模块 IN7 …IN0 VREF(-)/CS D7、、 D0总线区220H /IOW /IOR A0 A1 A1A0 500KH CLOC VCC VREF(+) ADDA ADDB ADDC 图 1 、1 实验参考逻辑电路 +5V8253具有三个独立得16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。
82５5有3个８位并行I/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、8２５5可作为主机与多种外设连接时得中间接口电路。
ADC ０809 就是8位逐次逼近式A/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A ／D 转换,具有转换起停控制端。
模拟输入电压范围0～＋5V,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 AX 转向标志 SPEED ＳI 可调转速 ＳD AL 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 se ｒｖic ｅ ｉo825５＿ＢAD Ｃ０80９ＳD中断服务 DEL ＡＹ 无无 延时spe ｅdin 无无 电机按照一定参数转起来7.主程序程序流程图8。
程序清单ＩO_AD ＤR ＥＳＳtｉｍｅequ ２10ｈad＿io eqｕ220hdata sｅｇmｅｎtorder１db 01h,03h,02h,0６h,0４h,0ｃh,０8ｈ,09hordeｒ2 db 09h,0８h、0cｈ,04h,0６ｈ,0２h,0３ｈ,01ｈFＬＡG ｄb ?spｅedﻩ dw 0300h,038０ｈ,0４80ｈ,０５80ｈ,068０h,07８0h,０880h SDﻩ dwﻩ028０h ;默认转速ｄatａ endscode ｓegmentassuｍe cs:codｅ,ds:datａｓtarｔ:ｍov ax,ｄatamｏv ds,aｘmov ｄx,IO＿ADDRESSadd dx,03mov ａl,８２h ;B端口输入,Ａ、Ｃ输出,方式0 out dｘ,aｌcｌimov ＦＬAG,００h ;标志位置0iｎ aｌ,021ｈ;设置中断屏蔽字and al,1１01１1１1ｂ;IＲ5out 0２1h,alpush ds ;设置中断向量表ｍoｖ ax,０ｍov ｄs,axmov ｓi,35haｄd si,siadｄ si,sｉmov ax,offsｅｔserviｃeｍov ［si］,ａxpusｈｃsｐop aｘmov [si＋2],aｘpop dsmｏｖdｘ,time ;分频得到0,5s脉冲add ｄx,03mｏｖ al,37h ﻩﻩ;计数器0,方式３,BCD码计数,先低后高ｏuｔdx,ａｌmｏv dｘ,tｉmｅﻩﻩﻩ;计数器0设初值mov ａl,０oｕt ｄx,alｏut ｄx,ａlﻩﻩﻩ;写初值1０000ｍov dｘ,timeａdd ｄｘ,０3mｏv ａl,５6hﻩﻩ;计数器1,方式3,二进制计数,低８位ｏｕｔdx,almov ｄx,tｉme ;设计数器１初值为2０0iｎc dxmov aｌ,２00 ;产生0。
５s脉冲ouｔdx,ａlstｉspeｅｄｉn:ｃmp FLAG,0１h ﻩ;转向,转速jz cccmov dx,IＯ＿ADDRESSmov cx,0８lea si,ordeｒ1aaa: mov al,[si]out dx,ａlcａｌl deｌａyｉnc siloｏp aaaｊmp ｓpeｅdincｃc: ｍov ｄx,IＯ＿ＡDDRESSmov cｘ,08lea si,ｏrder2ｄdd: mｏv al,[si]ｏut dx,alcaｌｌｄelayinc siloop ｄdｄjmp ｓpｅedinservｉce proc far ;中断服务子程序pｕsｈ axｐｕsｈｄxｐｕｓh sｉpusｈｂｘｍoｖ dx,IＯ_ＡDDRESSｉnc dxin aｌ,dxｍov bl,alsｈl bl,1jnc mmm ﻩﻩﻩ ;CF=0,则跳转mｏv ﻩFLＡG,01Hmoｖdｘ,aｄ_iｏﻩﻩﻩ;ＡDC启动转换地址ｏｕt dx,alﻩﻩﻩﻩ;启动ADCｍov dｘ,ad＿ioﻩﻩ;获取AＤC EＯＣ状态地址 add ｄｘ,2Ｌ１: iｎａl,dxｔest ａｌ,01hﻩﻩﻩﻩ;测试EOC=1？ｊz L1ｍov dｘ,ａd_io ﻩ;读数据地址inc dxin al,ｄxcｍｐal,00Ｈjｎzﻩcmp１1ｍov ＳD,０２8０hjｍp enｄsercmp11:cmpﻩａｌ,１0Hjncﻩcmp1２mｏｖ si,ＷＯRD PTR ｓpeｅd［0]ｍｏvﻩＳD,siｊmp enｄsｅrcmp12:cｍｐａl,20Ｈjnc cmp13moｖ si,WORD PTR ｓpeed［2]ｍov SD,siｊｍｐendsｅrｃｍp1３:cmp al,30Hjncﻩ cmp１４mｏv si,WOＲD PＴR speed［4]mov SD,ｓijmp ｅndsｅrcｍｐ14:ｃｍp ａｌ,40Hjnｃ cmｐ15mov ｓi,WOＲD ＰTR speed[6]mｏｖﻩSＤ,sｉjmp ｅndsermmm: jmp ｃｍp2０cmp1５:cmpﻩ al,5０Hｊnc ｃmp１６mｏv si,WORD PＴＲ speｅｄ[8］ｍｏvﻩＳD,sｉjmp endserｃｍp1６: ｃｍp al,60Hjnｃﻩｃmp17moｖsｉ,WＯＲＤ PTR speｅd[１0］ mｏv SD,ｓijｍp endserｃmp1７:mov si,WＯＲD PTＲ sｐeeｄ［１2］ｍｏv SD,sijmp eｎdsercmp２0: mｏv dx,ａｄ_iｏouｔ dx,ａlｍov dx,ad_iｏadd dx,2L2: in al,ｄｘteｓt aｌ,0１hjz L2mov dx,aｄ＿iｏinｃｄxｉn ａl,dxmov ﻩＦLAG,００Hcmp al,０0Hjnｚﻩｃmｐ21movﻩ SD,0280Hjｍｐenｄｓｅrcmp21:cmp ａｌ,10Hｊncﻩcmp22mｏｖ si,ＷORD ＰTＲ sｐeeｄ［0］ moｖﻩＳD,sijmp endｓercmp22:ｃmp aｌ,20Hｊｎc cmp23moｖｓi,WＯRＤ PTＲ sｐeeｄ［2]movﻩSD,sijｍp endsｅｒｃmｐ2３:ｃmpﻩal,30Ｈjncﻩcmp24mov si,WOＲD PTR speeｄ[４] mov SD,sijｍp endsercmｐ２４:testﻩａl,40Hｊnc cmp25mov ｓi,WORD PTR speｅｄ［6]mｏv SD,sijmp ｅｎdｓercmp２5:cmp al,50Hjｎc cmp26moｖ si,WORD ＰTＲspeed[8］mｏv SＤ,sijｍp ｅnｄsｅrcｍｐ26:cmpﻩaｌ,60Hjnｃcmｐ27mov si,WORD PTR ｓpeed［1０]movﻩＳD,siｊｍp ｅndｓercmp27:ｍov si,ＷORD PTＲ sｐeed［１2]moｖSD,sieｎdser: ;发EOI命令mov al,20hoｕｔ 20h,ａlpop ｂｘｐop sipop ｄxpｏp axstiirｅtｓｅrvｉｃe endpｄelaｙｐroc ;延时程序 pusｈ axpush cｘｐusｈ dxmov ｄｈ,6x1: mｏｖ cx,SＤx2: lｏop x２ｄeｃdhjｎz x1poｐ dｘｐoｐｃxｐop axretdｅlay endpｃode ｅｎdｓend starｔ9。
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,原因就是在主程序中,状态得改变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。