【正文】 學習的道路沒有止境，只有不斷的學習不斷的進取才能實現(xiàn)自我價值 ， 在以后的日子里 我會更加努力， 希望老師 亦 能給我 以 指導和幫助 。 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 致謝 28 致 謝 本次設計中，指導教師 王曉榮 老師 給 了我認真的指導，幫助我 解決 了許多 設計中遇到的難題 ，老師 淵 博的 知識 、嚴謹?shù)乃季S 方法 、 認真負責的態(tài)度 令我敬佩，是我 學習的榜樣 。本次設計是理論與實際的緊密結合，對步進電機的控制研究在實 際的生產(chǎn)中有著重要的意義，步進電機因為其調(diào)速 性能好 ，控制精度高等特點在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛的應用。 [6]東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 不足與展望 27 第 5 章 不足與展望 在步進電機的控制中 ,傳統(tǒng)控制方法是由觸發(fā)器來產(chǎn)生控制脈沖，此種控制工作方式單一 、 控制電路復雜、控制精度低、生產(chǎn)成本高、 且難于實現(xiàn)人機交互 。 (3)軟件冗余 措施： 對于那些多次使用同一功能的軟件指令，為了保證指令執(zhí)行的可靠性，采用了以下措施： ①采用多次讀入法，確保開關量輸入正確無誤。具體做法是：在程序一開始就啟動定時器工作，在主程序中增設定時器賦值指令，使該定時器維持在非溢出工作狀態(tài)。 (1)設置軟件陷阱： 由于系統(tǒng)干擾可能破壞程序指針 PC， PC一旦失控，使程序“亂飛”，可能進入非程序區(qū)，造成系統(tǒng)運行的一系列錯誤。 FLAG2=0 JMP MAIN1 LOOP3A: MOV P0, 0FFH MOV 20H, 0FH JMP MAIN1 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 控制系統(tǒng)軟件設計 25 LOOP4: JNB FLAG3, LOOP4A MOV P0, 0F7H 。K3 按下 JB ,LOOP4 。延時示去抖動 CALL K_SCAN 。LED1 標記 FLAG2 BIT 。R1 指向數(shù)碼管顯示值緩存區(qū)的首地址 MOV R2,06H 。允許外部中斷 1 SETB EA 。返回 鍵輸入程序： ORG 0000H SJMP START ORG 0013H LJMP KEYINT1 。 加定時常數(shù)（高八位） MOV TH0,A 。 加八個機器周期 ADD A,30H 。改變 的電平狀態(tài) PUSH ACC 。8051 寄存器定義 setbit() 。改變延時時間的長短，即可改變脈沖的周期，脈沖的周期由步進電機的工作頻率確定。延時 DJNZ R2,PLAY1 。顯示數(shù)據(jù) MOV P2,R1 。顯示 8個數(shù)碼管 PLAY1: MOV A,R0 。延時 DEC A 。夠步數(shù)？ RET 8255 初始化程序 ： MOV DPTR,OFF7FH 。脈沖高 LCALL DELAY1 。脈沖低 LCALL DELAY2 。 其它相關程序 SJMP SOMP_PRG ； 步進電機驅(qū)動 子 程序設計 STP_DRV: MOV A,6CH ；步進電機驅(qū)動子程序（取 N 值） JZ FDRT_END ； N=0(非法 )，退出 RL A ； RL A ； INC A ； MOV 6CH,A ； 4N+1 送回 6CH 單元 MOV P1,0F0H ；預開總相位開關 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 控制系統(tǒng)軟件設計 18 MOV TMOD,21H ； T0初始化為 16位定 時器 MOV TH0,0EEH ； MOV TL0,05H ； 5ms 延遲后，才開各相位開關 SETB EA ；打開總中斷 SETB ET0 ；允許 T0 中斷 SETB TR0 ；開定時器 T0 FDRT_END: RET ；返回 TO_T0SEV: PUSH ACC ； T0中斷服務子程序 PUSH PSW ； JB 37H,TO_SV2 ； 37H=1 為控制結束標志 MOV TH0,0F8H ； MOV TL0,0CDH ； 2ms 定時 MOV A,6DH ； MOV P1,A ；輸出相位控制脈沖 MOV C, ； RRC A ； CLR ；循環(huán)移位，得到下步控制脈 沖 MOV 6DH,A ；保存 DJNZ 6CH,TO_RET ；總步數(shù)未到，循環(huán)；否則退出 TO_VS1: SETB 37H ；關電機前延時 10 毫秒標志 MOV P1,0F0H ；關各相位開關，只留總相位開關 MOV TH0,0DBH ； MOV TL0,0FFH ； 10ms 定時 SJMP TO_RET ； TO_SV2: MOV P1,0F8H ； 10ms 延時到，關所有開關 CLR ET0 ；禁止 T0 中斷 CLR TR0 ；關 T0 定時器 CLR 37H ；清 10ms 延時標志 TO_RET: POP PSW ； POP ACC ；恢復現(xiàn)場 RETI ；中斷返回 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 控制系統(tǒng)軟件設計 19 正向運行的子程序 ： ORG 1000H CW: SETB 。調(diào)用步進電機的位置控制 程序 ACALL JAJ 。調(diào)用 T0中斷服務子程序 ACALL CW 。設堆棧指針 MOV 6CH,N 。 圖 35 步進電機驅(qū)動流程圖 入口 方向輸入D/J=0 是否結束？ 是否結束？ 給脈沖電機反轉 給脈沖電機正轉 返回 N N Y Y Y N 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 控制系統(tǒng)軟件設計 16 數(shù)碼管 顯示 程序 流程圖 ： 圖 36 數(shù)碼管顯 示流程圖 RC0,RC5,RC6 和 R8 口都設成高阻態(tài) RC0 口輸出高電平 LED1 顯示字符送 R8 口 延時 置 R8 口為高阻態(tài)，熄滅 LED3,再令 RC6 為高阻態(tài) LED3 顯示字符送 R8 口 RC6口輸出高電 平 置 R8 口為高阻態(tài)，熄滅LED2,再令 RC5 為高阻態(tài) 延時 LED2 顯示字符送 R8 口 RC5 口輸出高電平 置 R8 口為高阻態(tài)，熄滅 LED1,再令 RC0 為高阻態(tài) 共陽數(shù)碼管顯示程序 延時 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 控制系統(tǒng)軟件設計 17 程序 清單 主程序設計 ORG 0000H MOT_DRVB: AJMP MAIN 。 [10] 程序流程圖 正反轉 程序 流程圖 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 控制系統(tǒng)軟件設計 11 圖 31 主流程圖 加減速控制程序 流程圖 控制步進電機的運行速度，實際上是控制系統(tǒng)發(fā)出時鐘脈沖的頻率或換相的周期，即在升速過程中，使脈沖的輸出頻率逐漸增加；在減速過程中，使脈沖的輸出頻=1？ 正轉？ 絕對位置加 1 步數(shù)減 1 越 界 ？ 步數(shù) =0 重裝定時常數(shù) 報警 停機 停機 絕對位置減 1 N N Y Y Y N Y N 改變 狀態(tài) 退出 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 控制系統(tǒng)軟件設計 12 率逐漸減小。系統(tǒng)軟件編制采用定時中斷產(chǎn)生脈沖序列，不使用軟件延時，不占用 CPU。S。因此，可以方便地對電動機的轉速進行控制。這兩個信號都是送入步進電機驅(qū)動器的輸入端，驅(qū)動器中含有環(huán)行分配器，對步進電機勵磁方式的控制和控制脈沖的分配都是由環(huán)行分配器來完成的。這時，與單三拍運行時一樣，每一循環(huán)也是換接 3 次，共有 3種通電狀態(tài)，但不同的是每次換接都同時有兩相繞組通電。所謂“三相”，指此步進電機具有三相定子繞組；“單”是指每次只有一相繞組通電；“三拍”指三次換接為一個循環(huán)，第四次換接重復第一次的情況。如此按 ABCA??順序不斷接通和斷開控制繞組，轉子就會一步步地按逆時針方向連續(xù)轉動。反應式步進電機的是利用凸極轉子橫軸磁阻與直軸磁阻之差所引起的反應轉矩而轉動的。因此用好步進電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻 率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響， 即給電機加一個脈沖信號 ， 電機則轉過一 個步距角 。 通過本課題的研究，能 全面鞏固 單片機 及其 控制技術的 相關 知 識和技能；能掌握步進電機 的 運行 原理及控制方法 ；能了解 芯片的選擇 、 程序的編寫 、 軟硬件的 配 合 、各種抗干擾措施的應用等方面的知識。另外，經(jīng)濟型數(shù)控機床的普及發(fā)展趨勢，也要求電機驅(qū)動器具備更高的可靠性。因此，可以方便地對電動機的轉速進行控制。這兩個信號都是送入步進電機驅(qū)動器的輸入端，驅(qū)動器中含有環(huán)行分配器，對步進電機勵磁方式的控制和控制脈沖的分配都是由環(huán)行分配器來完成的。 研究方法 主要研究方法是：用單片機原理及其接口技術，通過軟硬件相結合 的方法 實現(xiàn)對步進電機的工作狀態(tài)和工作參數(shù)的控制。 (3)用 8255A 作為鍵盤和顯示 電路 的接口芯片。 (4)設計單片機控制系統(tǒng) 圖： 步進電機接口電路與單片機連接時，為了可靠地實現(xiàn)信號隔離，減少輸入輸出設備對單片機系統(tǒng)的電信號干擾，需要用光電耦合器。 本設計需要一個 8 2的鍵盤和一個 6 位的顯示器，它們的接口電路采用 8255A。 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 緒論 5 輸出量 : 步進電機的 驅(qū)動 信號 和 LED數(shù)碼管 顯示信號 。 (2)為 實現(xiàn)對 不同相數(shù)的步進電機 進行控制 而不 更 換控制器的要求 ,需要實現(xiàn)勵磁方式的可控性?；旌鲜讲竭M是指混合了永磁式和東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 緒論 4 反應 式的優(yōu)點。 提出問題 傳統(tǒng) 的 步進電機控制 方法 是由觸發(fā)器產(chǎn)生控制脈沖 來進行控制 的 ， 但 此種 控制 方法 工作方式單一 且 難于實現(xiàn)人機交互 ,當步進電機的參數(shù)發(fā)生變化時 ,需要重新進行控制器的設計。隨著單片機的迅速普及，基于軟件為核心的通用環(huán)形分配器得到了廣泛的應用，此類環(huán)形分配器僅需更換不同的軟件即可適應