(中南大學(xué))步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-07 04:51 本頁面
【正文】 。中南大學(xué)步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目 錄第一章 微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的目的意義 1 設(shè)計(jì)目的 1 課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位和作用 2第二章 步進(jìn)電機(jī)變頻調(diào)速方向及角度控制設(shè)計(jì)任務(wù) 3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 3 課程設(shè)計(jì)的要求 4第三章 總體設(shè)計(jì)方案 5 設(shè)計(jì)思想 5 總體設(shè)計(jì)流程圖 6第四章 硬件設(shè)計(jì) 7 硬件設(shè)計(jì)概要 7 所用到的芯片及其各自功能說明 7 硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖及其說明 11第五章 軟件設(shè)計(jì) 13 流程圖及其說明 13 軟件系統(tǒng)的使用說明 16 源程序及其說明 18第六章 系統(tǒng)調(diào)試與使用 20 系統(tǒng)調(diào)試 20 使用說明 22第七章 收獲、體會 23參考文獻(xiàn) 32 第一章 微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的目的意義 設(shè)計(jì)目的通過課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步鍛煉我在微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的實(shí)際工作能力。計(jì)算機(jī)科學(xué)在應(yīng)用上得到飛速發(fā)展，因此，學(xué)習(xí)這方面的知識必須緊密聯(lián)系實(shí)際，掌握這方面的知識更要強(qiáng)調(diào)解決實(shí)際問題的能力。本課程設(shè)計(jì)主要有以下幾個目的： 掌握步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法； 掌握步進(jìn)電動機(jī)變頻啟動的控制技術(shù)； 學(xué)會編制步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動程序的軟件設(shè)計(jì)方法。 課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位和作用《微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)》課程是測控技術(shù)與儀器專業(yè)本科生必修的一門基礎(chǔ)實(shí)踐課程。通過該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生對微機(jī)系統(tǒng)有一個全面的了解，掌握常規(guī)芯片的使用方法，掌握簡單微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)方法。為了使微機(jī)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)目標(biāo)更明確，要求更具體，學(xué)生收獲更大，老師特編寫了課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，我根據(jù)個人的愛好任選其中一個課題，獨(dú)立完成課題，寫出課程的設(shè)計(jì)說明書，設(shè)計(jì)出電路原理圖，說明工作原理，畫出電路板圖，編寫程序及程序流程圖。第二章 步進(jìn)電機(jī)變頻調(diào)速方向及角度控制設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求掌握步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法和步進(jìn)電動機(jī)變頻啟動的控制技術(shù)。學(xué)會編制步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動程序的軟件設(shè)計(jì)方法。由于步進(jìn)電機(jī)啟動時，通常系統(tǒng)慣性及負(fù)載的影響，啟動力矩較大。電機(jī)無法從靜止?fàn)顟B(tài)瞬間加速到正常工作轉(zhuǎn)速。為了防止步進(jìn)電機(jī)失步，在實(shí)際系統(tǒng)中必須采用變頻啟動的方法：電機(jī)低速啟動，獲得較大的力矩，再通過增加驅(qū)動脈沖的頻率，使電機(jī)逐步加速到正常工作轉(zhuǎn)速。通過8255輸出控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的變頻加速啟動和角度。并用A/D0809輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字量（00H～FFH），作為步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)頻率的控制量。從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)變頻啟動和調(diào)速控制。 課程設(shè)計(jì)的要求設(shè)計(jì)出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序及程序流程圖。(參見DVCCDJ4電機(jī)控制機(jī)電一體實(shí)驗(yàn)儀使用說明書) 第三章 總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)思想本設(shè)計(jì)利用CPU控制8255輸出步進(jìn)信號，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，0809芯片采集模擬量并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送CPU進(jìn)行處理，CPU將該數(shù)字信號作為8255輸出步進(jìn)信號間隔時間的量值，以此改變步進(jìn)信號的頻率，進(jìn)而達(dá)到控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。同時8255的C口還接受來自開關(guān)元件的正負(fù)信號，用以判斷并改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向。 總體設(shè)計(jì)流程圖延時子程序啟動A/D轉(zhuǎn)換讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果判斷檔位，給CX賦不同的值 延時返回調(diào)用處開始設(shè)定8255工作方式為C口輸入，B口輸出判斷電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)讀取負(fù)步進(jìn)碼1，驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn)延時子程序 讀取正步進(jìn)碼1，驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn)第四章 硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)概要用Intel的8086作為控制芯片，配合其他接口電路及配套的芯片組成步進(jìn)電機(jī)變頻調(diào)速方向及角度控制電路。主要用到8255串行通行芯片、AD0809模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、74LS02四2輸入或非門、74LS393雙 4 位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 用一個電位計(jì)和AD0809產(chǎn)生頻率控制信號，用8255C口讀取正反轉(zhuǎn)控制開關(guān)狀態(tài)，從8255B口的PB0、PBPBPB3輸出步進(jìn)信號驅(qū)動。詳見各個芯片的介紹。 所用到的芯片及其各自功能說明 芯片列表 8086，8255，AD0809，74LS02，74LS393 8086的功能簡介 Intel 8086是一個由Intel于1978年所設(shè)計(jì)的16位微處理器芯片，是x86架構(gòu)的鼻祖。不久，Intel 8088就推出了，擁有一個外部的8位數(shù)據(jù)總線，允許便宜的芯片用途。它是以8080和8085(它與8080有組合語言上的原始碼兼容性)的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，擁有類似的寄存器組，但是數(shù)據(jù)總線擴(kuò)充為16位?？偩€界面單元(B
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