微型计算机步进电机远程控制系统设计.docVIP

1.前言 1.1 设计背景 课程设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节，是教学计划中进行综合训练的重要实践环节，是有助于培养应用性人才的一种教学形式，它将使我们在综合运用所学知识，解决计算机本专业方向的实际问题方面得到系统性的训练。 而且《微机接口技术》是一门实践性很强的课程，必须加强实验教学。本课程设计是在学习《微机接口技术》课程之后，运用先前所学的计算机组成原理、电子技术、接口技术以及程序设计方法，分析与设计一个实际的计算机应用系统的接口电路。因此，《微机接口技术课程设计》是继《微机接口技术》之后加强实践教学的重要专业课程。微处理器经过几十年的发展，已形成种类繁多、性能与功能各异的局面，高性能计算机的实现使能技术包括计算数学、计算机体系结构与部件构成技术三部分。以计算机性能为主线，介绍高性能计算机研制的历史、现状与未来展望。 1.2 设计目的 通过本课程的实践环节训练，深化和巩固我们三年所学的软硬件理论知识，使我们能够充分的认识计算机接口设计的全局过程，以加强软硬件设计水平和开发技能，更在很大程度上培养我们综合应用接口技术分析和解决实际问题的能力。课程设计的目标是使我们可以在以下几个方面得到训练： （1） 培养正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。 （2） 培养综合运用所学知识与生产实践经验，分析和解决工程技术问题的能力。 （3） 通过课程设计实践，训练并提高在校大学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力。 （4） 利用所学过的知识，初步分析计算机原理及接口技术的能力； （5） 计算机定时/计数系统(包括管理软件及控制应用软件) 的设计、编程与调试的能力； （6） 计算机中断系统的应用设计、调试的能力； （7） 计算机并行、串行通信的设计和调试的能力 1.3 设计方法和步骤 （1） 设计方法 对于硬件电路，我们小组主要通过微机实验指导书里面的步进电机原理图来构建电路。然后结合软件设计中各个端口的使用情况来调整端口的使用问题。在硬件连接的过程中，我们对于有些集成芯片的引脚接入接出情况不是很了解，借助学校为我们提供的网络条件，有哪些信誉好的足球投注网站有用的信息来帮助我们正确的连接硬件。 软件的编写，主要利用MFID 实验平台上的步进电机控制C语言、汇编程序和查询方式全双工串行通信接口程序来修改，并且进一步的编写。其中，在编写程序的过程中，我们的随时的考虑到硬件芯片上端口的高低电位的控制，否则会严重影响步进电机的远程和本地的通信、控制。 （2）研究步骤 Ⅰ 硬件的连接步骤： 根据原理图来选定所需的硬件元器件，以及足够的连接导线。 ① 熟悉各个元器件的电气特性和内部结构特征 ② 对我们所使用的面包板的接线原理有一个清晰的认识，为我们 硬件的接线起一个必要的铺垫。 ③ 接线并合理的布局，使得我们所接的线路清晰、明了， 调试硬件电路，检查错误并分析解决。 Ⅱ 软件的设计步骤 ① 分析整个课程设计的实验要求，即需求分析。 ② 把步进电机的远程控制分为两个模块：电机的本地控制和远程控制，分别来编写。 ③ 依据具体的需求和实际的芯片特征，合适的调用8255和8251的A、B、C口的端口地址，以及其他的系统函数和自己编写的函数。 ④ 编写本地的电机控制程序，并与接好的硬件一起 。 ⑤ 编写远程的控制程序。主要通过全双工查询方式串行通信程序的基本原理来具体地编写，这是这个程序设计的一个难点和重点。 ⑥ 组合两个模块的程序，设置适当的符号信息来远程控制电机的运行。并结合硬件电路调试和修改。 ⑦ 调试成功后，为所编写的代码书写适当的注释，以便程序的修改和易懂性。 ⑧ 验收，书写实验报告和文档。 2. 需求分析 2.1 系统设计目标 通过步进电机远程控制系统设与制作，深入了解与掌握利用RS-232或RS-485串行通信标准进行远程传送的原理和方法。 2.2 系统设计要求 ① 甲机通过RS-232或RS-485接口远距离控制乙机一侧步进电机的起/停。 ② 甲机通过RS-232或RS-485接口远距离控制乙机一侧步进电机的方向。 ③ 甲机通过RS-232或RS-485接口远距离控制乙机一侧步进电机的起/位、方向，并采用对话框选择控制项目。 2.3 系统设计内容 ① 进行步进电机远程控制系统电路硬件设计，画出电路原理图，PCB图或元器件布线图； ② 安装或焊接元器件； ③ 进行步进电机远程控制程序设计； ④ 系统联调，提交一个符合控制程序上述2种要求的通信程序作品 3.设计环境 3.1 课程设计平台 ① PC兼容机 ② Windows 2000 ③ MFID多功能微机实验平台 ④ MF2KI集成开发环境 ⑤ 面包板 ⑥ 硬件元器件 3.2 系统平台配置 ①