課程設(shè)計(jì)-步進(jìn)電機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)控制(已修改)
2025-06-20 16:50 本頁面
【正文】 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 1 目 錄 一、任務(wù)與要求…………………………………………………… 3 二、設(shè)計(jì)方案……………………………………………………… 3 三、硬件設(shè)計(jì)原理………………………………………………… 4 四、軟件設(shè)計(jì)……………………………………………………… 7 五、調(diào)試…………………………………………………………… 9 六、收獲和體會…………………………………………………… 9 七、參考文獻(xiàn)……………………………………………………… 9 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 2 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)控制 一、任務(wù)與要求 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速 實(shí)時(shí)控制要求 控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，以及對步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。 1，用 8086 處理器和可編程并行接口芯片 8255 組成控制系統(tǒng)，掌握步進(jìn)電機(jī)與 8255 的接口電路原理； 2，理解步進(jìn)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)工作原理和轉(zhuǎn)速控制原理 3，能編制出步進(jìn)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行程序（以 3 種不同速度）；低速正轉(zhuǎn)和高速反轉(zhuǎn)程序，并寫出較完整的設(shè)計(jì)程序 二、設(shè)計(jì)方案 根據(jù)課題要求，用 8086 處理器和可編程并行接口芯片 8255 組成控制系統(tǒng)，控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)以及轉(zhuǎn)速控制，步進(jìn)電機(jī)不能直接由 8255 驅(qū)動，而需要用相應(yīng)的驅(qū)動芯片，因此 ，控制系統(tǒng)直接控制電機(jī)驅(qū)動即可控制步進(jìn)電機(jī)。 設(shè)計(jì)流程圖如下： 8086 CPU 8255 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 3 三、硬件原理與設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件子系統(tǒng)的構(gòu)成： 本設(shè)計(jì)采用的步進(jìn)電機(jī)為 35BYJ46 型四相八拍電機(jī)，電壓為DC12V，其勵磁線圈及其勵磁順序如下圖及下表所示： 步進(jìn)電機(jī)工作原理以及與 8255 接口的關(guān)系： 工作原理： 四相步進(jìn)電機(jī) 示意圖見下左圖，轉(zhuǎn)子由一個(gè)永久磁鐵構(gòu)成，定子 1 2 3 4 5 6 7 8 5 + + + + + + + + 4 3 2 1 實(shí)驗(yàn)線路圖 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 4 分別由 4 組繞組構(gòu)成 當(dāng) S1 連通電源后，定子磁場將產(chǎn)生一個(gè)靠近轉(zhuǎn)子為 N 極，遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子為 S 極才磁場，這樣的定子磁場和轉(zhuǎn)子的固有磁場發(fā)生作用，轉(zhuǎn)子就會轉(zhuǎn)動，正確地 S S4 的送電次序，就能控制轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向。 例如：若送電的順序?yàn)?S1 閉合 斷開 S2 閉合 斷開 S3 閉合 斷開 S4 閉合 斷開，周而復(fù)始的循環(huán)，在定子和轉(zhuǎn)子共同作用下，電機(jī)就瞬時(shí)針旋轉(zhuǎn)： 若送電的順序?yàn)?S4 閉合 斷開 S3 閉合 斷開S2 閉合 斷開 S1 閉合 斷開，周而復(fù)始的循環(huán)，電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子示意圖 電氣連接示意圖 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 5 則電機(jī)就逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，原理同理。 8255A 向步進(jìn)電機(jī)發(fā)出的控制脈沖 8255 工作方式選擇： 8255 有三個(gè)數(shù)據(jù)端口（ A 口、 B 口、 C 口）， 8255 有三種基本的工作方式，分別為：方式一（基本輸入 /輸出方式），方式二（選通輸入 /輸出方式），方式三（雙向總線 I/O 方式）。其中 A 口可選擇三種方式中的任意一種， B 口只能選擇方式 0 或方式 1， C 口常用作兩個(gè)4 為端口 ，若工作于方式 0，其高四位工作方式與 A 端口一致，低四位與工作方式與端口 B 一致；若工作于其余兩種方式，端口的部分信號作為 A 口和 B 口的控制聯(lián)絡(luò)信號。其方式選擇控制字如圖所示： 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 6 四、軟件設(shè)計(jì) DATA SEGMENT TABLE1 DB 01H,03H,02H,06H,04H,0CH,08H,09H TABLE2 DB 08H,0CH,04H,06H,02H,03H,01H,09H DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MAIN: MOV AL,90H OUT 63H,AL MOV DX,0005H A1: MOV BX,OFFSET TABLE1 ；中速正轉(zhuǎn)程序 MOV CX,0008H MOV DI,2021H A2: MOV AL,[BX] OUT 61H,AL CALL DALLY INC BX LOOP A2 DEC DX JNZ A1 MOV DX,0008H A3: MOV BX,OFFSET TABLE1 ；高速正轉(zhuǎn)程序 MOV CX,0008H MOV DI,1000H
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