华夏学院步进电机控制系统设计.doc

武汉理工大学华夏学院 课 程 设 计 课程名称 微机接口技术及应用Ⅰ 题 目 步进电机控制系统设计 武汉理工大学华夏学院信息工程系 课 程 设 计 任 务 书 课程名称：微机接口技术与应用 指导教师： 班级名称： 开课系、教研室： 一、课程设计目的与任务 目的： 1. 巩固、实践本课程所学理论知识，综合运用可编程接口芯片8255、8253、8259进行应用系统设计； 2. 通过步进电机控制系统设计与制作，学习、掌握计算机控制系统软、硬件的设计方法； 3. 通过课程设计培养学生查阅、合理运用参考资料的能力。 任务：步进电机控制系统设计 二、课程设计的内容与基本要求 内容： 1．步进电机采用三相双八拍运行方式； 2．用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 3．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、4； * 4．使用硬件延时实现步进电机的快、慢旋转控制。(选做) 要求： 1．画出硬件原理图（接口芯片和外设部分）和实验连线图； 2．掌握计算机控制系统的软硬件的调试方法和步骤； 3．设计报告撰写格式要求（按提供的设计报告统一格式撰写） 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 系统流程图 ⑥ 软件主要功能模块及流程图 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 ⑨ 参考文献 提供附录：① 源程序（必须有简单注释） ② 使用说明 ③ 参考资料 三、课程设计步骤及时间进度和场地安排 设计步骤：功能分析、硬件设计，； 布置题目，确定任务、查找相关资料 6月10日～6月12日 功能分析，硬件设计，； 6月13日 答辩后撰写设计报告。6月13 日下午4:00前交设计报告。 场地安排：信息系实验中心，接口技术实验室。 四、课程设计考核及评分标准 评 分 项 目 评 分 1.设计目的明确 10分 2.理解题目要求，设计方案正确，具有可行性、创新性 20分 3.功能模块设计合理，硬件电路设计正确，程序清晰，程序运行结果符合题目功能要求，测试性能达到技术要求 40分 4.设计报告规范，参考文献不少于2篇 15分 5.答辩 15分 总 分 100分 目 录 1.需求分析 1 1.1课程设计题目 1 1.2课程设计任务及要求 1 1.3 软硬件运行环境及开发工具 1 2.概要设计 2 2.1设计原理及实现方法 2 2.1.1步进电机控制原理 2 2.1.2步进电机的驱动 3 2.1.3运行方式与方向的控制——循环查表法 3 2.1.4步进电机的启/停控制——设置开关 3 2.1.5步进电机速度控制——调用延时程序 4 2.2主要芯片说明 4 2.3步进电机控制系统流程 5 3.详细设计 6 3.1 硬件设计与实现 6 3.2 软件设计 7 3.2.1正向慢转子程序 7 3.2.2正向快转子程序 7 3.2.3反向慢转子程序 8 3.2.4反向快转子程序 8 3.2.5短延时子程序 9 3.2.6长延时子程序 9 4 系统调试与操作说明 10 4.1系统调试 10 4.2 操作说明 11 5.课程设计总结与体会 12 参考文献 12 附录 微机步进电机控制系统源程序 13 1.需求分析 1.1课程设计题目 微机步进电机控制系统设计 1.2课程设计任务及要求 1．步进电机采用三相双八拍运行方式； 2．用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； 3．实现步进电机正向慢速旋转，正向快速旋转，反向慢速旋转，反向快速旋转； 4．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、4； 5．画出硬件原理图（接口芯片和外设部分）和实验连线图； 6．掌握计算机控制系统的软硬件的调试方法和步骤； 7．设计报告撰写格式要求（按提供的设计报告统一格式撰写） 1.3 软硬件运行环境及开发工具 硬件：唐都TDN86/88实验平台、PC机一台 开发语言：汇编语言 2.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。其旋转的角位移与输入脉冲的个数成正比；转速与输入脉冲的频率成正比；转动方向和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。 本实验采用