【正文】 } void getkey(void) { int i。 ccscan()。 if (cc) { dis()。j++) { } } return。 for(i=0。 } key()。 } for(j=1。keyscan()。 delay1(0x310)。 } if(dir==0) { if(grd==4) { outp(MY8255_A, c1[i])。 } for(j=1。keyscan()。 delay1(0x310)。 } if(dir==1) { if(grd==4) { outp(MY8255_A, c[i])。amp。 void main() { int i=0。 int grd=1。 char c[]= {0x10,0x30,0x20,0x60,0x40,0xc0,0x80,0x90}。 void keyscan(void)。 void action(void)。 小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 17/ 39 20xx 年 12 月 30 號 八、實(shí)驗(yàn)程序的流程圖 主流程圖： 電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng) 鍵值為 0？ 延時(shí)等待 仍在按下？ 初始化 8255 開始 小鍵盤有鍵按下？ 改變電機(jī)轉(zhuǎn)向（速度置最低） 電機(jī)運(yùn)行 電機(jī)速度 方向不變 電機(jī)暫停 鍵值為 2？ 鍵值為 3？ 鍵值為 4~7 結(jié)束 小鍵盤有鍵按下？ 鍵值為 1？ 數(shù)碼管同步顯示電機(jī)的狀態(tài)、轉(zhuǎn)速和方向 是 否 否 是 是 否 否 否 是 是 是 否 是 否 是 否 電機(jī)速度 檔位 小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 18/ 39 20xx 年 12 月 30 號 掃描與顯示流程圖： 開始是否為方向鍵N是否為啟動(dòng) / 暫停鍵N是否為停止鍵N是否為檔位鍵N刷新顯示結(jié)束YDir 取反刷新顯示YMod = 1 ？NMod = 1刷新顯示YMod = 2刷新顯示Y各標(biāo)志復(fù)位刷新顯示Y判斷檔位修改 g rd刷新顯示 小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 19/ 39 20xx 年 12 月 30 號 鍵盤顯示子程序流程圖： 開始BX 指向數(shù)據(jù)緩沖區(qū) ，使最 左邊的 LED 燈位選有效取 左邊第一個(gè) LED 待顯示數(shù)據(jù)到 AL ， 段碼表首送 BX ， 取出段碼段碼送段口 PA ， 位碼掃描延時(shí) 1 ms掃描完一遍了嗎 ？掃描結(jié)束 ， 子程序返回取下一個(gè)待顯示數(shù)， 取下一個(gè)位碼YN 小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 20/ 39 20xx 年 12 月 30 號 九、 程序清單及程序注釋 c 語言程序 include include include include include include void dis(void)。 第三，在進(jìn)行程序的編寫時(shí)，我起初的想法是通過鍵盤掃描程序判斷按鍵的按下，再通過 相應(yīng)的按鍵實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的控制，但在編寫程序的過程中發(fā)現(xiàn)這樣太繁瑣，而且程序的可讀性很差，因此，我想到了先定義幾個(gè)變量，通過鍵盤掃描程序判斷按鍵的按下，再通過相應(yīng)的按鍵對這些變量進(jìn)行賦值，最后通過這些變量的值對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制。但為了以后試驗(yàn)的進(jìn)行，必須想辦法實(shí)現(xiàn)鍵盤的掃描與數(shù)碼管顯示功能。讀取鍵盤時(shí)要有一定的延時(shí)，來跳過鍵盤在剛按下時(shí)產(chǎn)生的抖動(dòng)。靜態(tài)顯示就是每一個(gè)顯示器 各筆畫段都要獨(dú)占具有所存功能的輸出口線， CPU把要顯示的字符代碼送到輸出口上，就可以是顯示器顯示所需的數(shù)字后符號。用電平邏輯開關(guān)輸出高低電平來代替鍵盤按鍵。為此先使所在行輸出為 0，再檢查列線是否有 0。通過 8255 的 C 口高四位 ,使X1~X4(列 )全選通 ,然后由 8255的 C口低四位判斷各列所對應(yīng)的行是否有鍵安下 ,無任何鍵按下則 C 口低四位讀入的全是“ 1” ,若有鍵按下則 C口低四位讀入的對應(yīng)行是“ 0” ,其余全是“ 1” ,經(jīng)取反 (NOT)后掃描小鍵盤的子程序 CCSCAN 的功能變?yōu)?:若小鍵盤無鍵按下則 AL寄存器數(shù)據(jù)為“ 0” 。與 C程序中不同，匯編程序中取消了 dir、 mode、 grd 三個(gè)獨(dú)立的變量，而是直接用 [SI][SI+4][SI+6]來代表，即： [SI]=0 時(shí)，表示停止?fàn)顟B(tài)； [SI]=1 時(shí)，表示運(yùn)行狀態(tài)； [SI]=2 時(shí)， 表示暫停狀態(tài)； [SI+4]=3 時(shí)，表示方向?yàn)槟鏁r(shí)針； [SI+4]=4 時(shí)，表示方向?yàn)轫槙r(shí)針； [SI+6]=5 時(shí)，表示檔位為 1 檔； [SI+6]=6 時(shí)，表示檔位為 2 檔； [SI+6]=7 時(shí)，表示檔位為 3 檔； [SI+6]=8 時(shí)，表示檔位為 4 檔。 數(shù)組 a[]中存放數(shù)碼管的編碼，一次為：“ S”、“ E”、“ P”、“ A”、“ C”、“ 1”、“ 2”、“ 3”、“ 4”、“ — ”。 小鍵盤有四行四列共 16 個(gè)按鍵，第一行從左到右依次是 0~3；第二行從 左到右依次是 4~7；第三行從左到右依次是 8~B；第二行從左到右依次是 C~F。按下該鍵，電機(jī)可以切換轉(zhuǎn)向，C(Clockwise)表示電機(jī)運(yùn)行方向?yàn)轫槙r(shí)針； A(Anticlockwise)表示電機(jī)運(yùn)行方向?yàn)槟鏁r(shí)針。即實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的調(diào)速，并且可以實(shí) 現(xiàn)任意檔速的切換。 圖 9 鍵盤模塊 此模塊的功能主要是通過掃描按鍵的按下對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)檢測到相應(yīng)的按鍵按下時(shí)， 步進(jìn)電機(jī)便執(zhí)行相應(yīng)的功能。A口低四位依次接到 L1~L4。 第三個(gè)數(shù)碼管顯示電機(jī)運(yùn)行方向： C(Clockwise)表示電機(jī)運(yùn)行方向?yàn)轫槙r(shí)針； A(Anticlockwise)表示電機(jī)運(yùn)行方向?yàn)槟鏁r(shí)針。 方向鍵：控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行方向，無論電機(jī)處于運(yùn)行或停止?fàn)顟B(tài)，每按下一次，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向反向； 運(yùn)行 /暫停鍵：控制電機(jī)運(yùn)行與否。 單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時(shí)序與波形分別如圖 、 b、 c所示： a. 單四拍 b. 雙四拍 c 八拍 圖 小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 8/ 39 20xx 年 12 月 30 號 圖 4 勵(lì)磁線圈 設(shè)計(jì)思想和實(shí)施方案 設(shè)計(jì)圖： 電機(jī)狀態(tài)顯示模塊 CPU 8255 LED顯示模塊 步進(jìn)電機(jī)模塊 鍵盤掃描模塊 小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 9/ 39 20xx 年 12 月 30 號 本次設(shè)計(jì)，對 8255 的使用是這樣的： 8255 工作于方式 0， C 口高四位接鍵盤及數(shù)碼管顯示單元的 X1~X4。依次類推， a、 b、 c、 d 四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著 a、 b、 c、 d 方向轉(zhuǎn)動(dòng)。圖 2 是該四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理示意圖。 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制： 當(dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)序?yàn)?ABBCCDDA 或 ()時(shí)為正轉(zhuǎn)，通電時(shí)序?yàn)镈ACABCAB 或 ()時(shí)為反轉(zhuǎn)。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在 5%之內(nèi)，八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在 15%以內(nèi)。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點(diǎn)。其中 A、 B、 C 口 的高四位或低四位可分別設(shè)置成輸入或輸出。 小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 5/ 39 20xx 年 12 月 30 號 四、設(shè)計(jì)的思想和實(shí)施方案 8255A 的功能簡介 Intel 8086/8088 系列的可編程外設(shè)接口電 路（ Programmable Peripheral Interface)簡稱 PPI，型號為 8255（改進(jìn)型為 8255A 及8255A5），具有 24 條輸入 /輸出引腳、可編程的通用并行輸入 /輸出接口電路。 二、 設(shè)計(jì)的題目名稱及要求 設(shè)計(jì)題目：小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 學(xué)習(xí)在 PC 系統(tǒng)中擴(kuò)展簡單的 I／ O 接口的方法。 此系統(tǒng)可以通過鍵盤輸入相關(guān)數(shù)據(jù) , 并根據(jù)需要 , 實(shí)時(shí)對步進(jìn)電機(jī)工作方式進(jìn)行設(shè)置 , 具有實(shí)時(shí)性和交互性 的特點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)主要是基于唐都 —— PIT 試驗(yàn)箱的步進(jìn)電機(jī)控制的設(shè)計(jì)。 所以步進(jìn)電機(jī)的控制是一門很實(shí)用的技術(shù)。軟件部分采用了匯編語言編寫程序代碼和 C語言編寫的步進(jìn)電機(jī)控制程序，通過判斷、跳轉(zhuǎn)、循環(huán)、延時(shí)等基本技術(shù)實(shí)現(xiàn)。《微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)(實(shí)踐 )》課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)我們自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生，運(yùn)用所學(xué)知識解決計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)實(shí)際問題能力，進(jìn)一步提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程語言綜合編程能力、程序調(diào)試技能和微機(jī)系統(tǒng)接口綜合應(yīng)用及電路設(shè)計(jì)能力。 .鞏固和加深課堂所學(xué)知識； 學(xué)習(xí)掌握一般的軟硬件的設(shè)計(jì)方法和查閱、運(yùn)用資料的能力； 通過步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作，深入了解與掌握步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行方式、方向、速度、啟 /停的控制。 使用硬件： 8086 PC， 8255 芯片，鍵盤數(shù)碼管，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，步進(jìn)電機(jī)。 8255A 在使用前要寫入一個(gè)方式控制字，選擇 A、 B、 C三個(gè)端口各自的工作方式，共有三種 ： 方式 0 ：基本的輸入輸出方式，即無須聯(lián)絡(luò)就可以直接進(jìn)行的 I/O方式。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信 號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。用百分比表示：誤差/步距角 *100%。 失調(diào)角： 轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的 誤差，采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)是不能解決的。只要對步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時(shí)序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。而 0、 3號齒和 a、 b 相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒， 5 號齒就和 a、 d 相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高控制精度。8255 的 A 口低四位接 L1~L4。 第二個(gè)數(shù)碼管未使用，只顯示一杠。WR 和 RD 依次接系統(tǒng)總線上的 XIOW 和 XIOR； 8255 的 CS 接系統(tǒng)總線的 IOY0, 8255 的 C 口高四位 PC0~PC4 依次接小鍵盤的 X1～ X4(列 )； C 口低四位 PC0~PC3 分別接小鍵盤的 Y1~Y4(行 )； A 口高四位 PC4~PC7 依次接驅(qū)動(dòng)電路的 A、 B、C 和 D； B 口 PB0~PB7 分別接數(shù)碼管的 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G 和 DP。通過 8255 的 PB口控制數(shù)碼管的顯示內(nèi)容，通過 8255 的 PA的低 4位決定各運(yùn)行信息的顯示位置。 小鍵盤“ 0”“ 1”“ 2”“ 3”控制電機(jī)的四個(gè)轉(zhuǎn)速檔位： 當(dāng)按下這四個(gè)鍵時(shí)，分別是電機(jī)運(yùn)行在 1,2,3,4,轉(zhuǎn)速檔位。 小鍵盤“ 5” 控制電機(jī)轉(zhuǎn)向： 程序默認(rèn)初始態(tài)為 C（順時(shí)針） 。 2. 鍵盤掃描與顯示子程序模塊 此子函數(shù)是用來掃描小鍵盤哪行哪列有鍵按下，當(dāng)確定某行某列有鍵按下時(shí)，再把相應(yīng)的鍵值保存起來。 GRD（ Grade）： 1 = 1 檔； 2 = 2 檔； 3 = 3 檔； 4 = 4 檔。 [SI][SI+2][SI+4][SI+6] 中分別存放四個(gè)數(shù)碼管應(yīng)顯示的編碼在 DTABLE1中對應(yīng)的位置。 小型步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 14/ 39 20xx 年 12 月 30 號 4. 掃描是否有按鍵閉合子程序 此子函數(shù)用來掃描小鍵盤是否有鍵按下。鍵盤的 識別采用行掃描法，程序使某行為低電平，則說明行列交叉點(diǎn)處的鍵被按下，然后，再具體確定按下的是哪個(gè)鍵。硬件上將 8255 端口 C 的上、下半部分分別用作鍵盤的行線和列線。 對應(yīng)規(guī)則： aD7 bD6 cD5