河北工业大学计算机控制课程设计——步进电机.doc

PAGE 19 计算机控制技术 课程设计报告 设计题目： 步进电机控制系统设计 班 级： 自动化**2班 学 号： **1001 姓 名： 小枣年糕 时 间： **年6月21日 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc247708468 一、系统概述 3 HYPERLINK \l _Toc247708469 1.设计目的 3 HYPERLINK \l _Toc247708470 2.设计要求 3 HYPERLINK \l _Toc247708470 2.设计思路及实现的功能 3 HYPERLINK \l _Toc247708474 二、系统硬件设计 3 HYPERLINK \l _Toc247708475 1.硬件设计概述 3 HYPERLINK \l _Toc247708479 2.硬件资源分配 3 HYPERLINK \l _Toc247708480 3.地址分配 4 HYPERLINK \l _Toc247708481 4.硬件原理图 4 HYPERLINK \l _Toc247708482 三、系统软件设计 5 HYPERLINK \l _Toc247708483 1.步进电机工作原理 5 HYPERLINK \l _Toc247708484 2.程序流程图 6 HYPERLINK \l _Toc247708501 设计感想 7 附录 HYPERLINK \l _Toc247708501 8 系统概述 设计目的 计算机控制技术的课程设计是一个综合运用知识的过程，它不仅需要计算机控制理论、程序设计方面的基础知识，而且还需要具备一定的生产工艺知识。设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、控制软件的设计等，以便掌握计算机控制系统设计的总体思路和方法。 设计要求 设计一个四相步进电机控制系统，要求系统具有如下功能： 通电方式选择键三个，分别为单四拍、双四拍和四相八拍； 启动键和方向控制键； 正反转指示灯； 剩余工作步数LED显示。 设计思路及实现的功能 本系统为步进电机的控制系统设计，通过系统设计实现步进电机的控制要求。本系统分为硬件设计与软件编程两大部分。本系统可实现的功能如下： 步进电机启动键和方向控制键； 通过按键选择相应的工作模式（单四拍、双四拍和四相八拍）及工作方向； 用户界面提示（各按键作用、当前操作）； 正反转显示； 工作时各相的通电情况显示； 剩余步数的屏幕显示和每步剩余拍数的LED显示； 系统硬件设计 1.硬件设计概述 本系统通过常用并行端口扩展芯片8255作为系统总线与其他外设的接口芯片，外接LED数码管显示单元、步进电机及驱动单元、按键开关单元等硬件资源。 2.硬件资源分配 8255各组控制口线分配如下： 表2.1 8255各组控制口线分配表 8255各输出口 分配的控制单元 PA0~PA7 按键开关单元 PB0~PB4 步进电机驱动单元 PC0~PC7 数码管显示单元 3.地址分配 表2.2 8255地址分配表 8255各口 分配的地址 PA口 0D200H PB口 0D204H PC口 0D208H 8255控制口 0D212H 硬件原理图 图2.1硬件连接图 说明：PC口控制LED数码管以显示剩余步数；PB口输出控制步进电机；PA口检测按键。 系统软件设计 1.步进电机工作原理 本系统步进电机共有三种工作模式：单四拍、双四拍和四相八拍。 步进电机各相为：A、B、C、D 则单四拍通电顺序：A-B-C-D-A... 双四拍通电顺序：AB-BC-CD-DA-AB... 四相八拍通电顺序：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A... 表3.1单四拍控制数字模型 步序 逻辑表 工作状态 数字模型 D C B A 1 0 0 0 1 A 01H 2 0 0 1 0 B 02H 3 0 1 0 0 C 04H 4 1 0 0 0 D 08H 表3.2双四拍控制数字模型 步序 逻辑表 工作状态 数字模型 D C B A 1 0 0 1 1 AB 03H 2 0 1 1 0 BC 06H 3 1 1 0 0 CD 0CH 4 1 0 0 1 DA 09H 表3.3四相八拍控制数字模型 步序 逻辑表 工作状态 数字模型 D C B A 1 0 0 0 1 A 01H 2 0 0 1 1 AB 02H 3 0 0 1 0 B 04H 4 0 1 1 0 BC 08H 5 0 1 0 0 C 04H 6 1 1 0 0 CD 0CH 7 1 0 0 0 D 08H 8 1 0 0 1 DA 09H 2.程序流程图 图3.1软件流程图 设计感想 经过了将近一天的