微機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2024-11-11 17:06本頁面
【正文】 硬件原理圖（見附件） TDNACS 系統(tǒng) 8255 驅(qū)動(dòng) 單元 步進(jìn) 電機(jī) PB10 A PB11 B PB12 C CC PB13 D +12 5 A39。 當(dāng) A1=0,A0=1時(shí) ,PB 口被選擇 。 39。 PC0～ PC7:端口 C 輸入輸出線，一個(gè) 8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器 /緩沖器， 一個(gè) 8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。 PA0～ PA7:端口 A 輸入輸出線，一個(gè) 8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器 /緩沖器， 一個(gè) 8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。 WR:寫入信號，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí) ,即 /WR=0且 /CS=0時(shí) ,允許 CPU 將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255。 CS:芯片選擇信號線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí) ,即 /CS=0時(shí) ,表示芯片被選中，允許 8255與 CPU 進(jìn)行通訊 。 8255A 是 40 引腳 2 雙列直插式芯片，片內(nèi)有 A， B， C 3 個(gè) 8 位 I/O 端口，可提供 24 條可編程輸入輸出端口線。三者的狀態(tài)組合所表示的處理器操作見下表。 SS0 系統(tǒng)狀態(tài)信號輸出。 CPU 對 HOLD 請求信號的響應(yīng)：所有三態(tài)引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)，同時(shí)使此引腳變?yōu)楦唠娖?，表示處理器已放棄對總線的控制。當(dāng)某一總線主控設(shè)備要占用系統(tǒng)總線時(shí)，通過此引腳向 CPU 提出請求。當(dāng) RESET 返回低電平時(shí)，CPU 將重新啟動(dòng)。為使 CPU 完成內(nèi)部復(fù)位過程，該信號至少要保持 4 個(gè)時(shí)鐘周期。若為高電平， CPU 則繼續(xù)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，直到此引腳變?yōu)榈碗娖?，CPU 才結(jié)束空轉(zhuǎn)狀態(tài)，繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。 TEST 測試（輸入、低電平有效）。 CPU 對 INTR 信號的響應(yīng)。此信號可用軟件屏蔽。 INTR 可屏蔽中斷請求（輸入、高電平有效）。此信號不能用軟件屏蔽。直到 READY 變?yōu)楦唠娖胶螅?CPU 才脫離等待狀態(tài)，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)操作。若存儲(chǔ)器或或 I/O 設(shè)備沒準(zhǔn)備好，則可將此引腳拉低。 READY “準(zhǔn)備就緒 ”（輸入、高電平有效）。 RD 讀控制（輸出、三態(tài)）。高電平表示地址線上有有效地址。它常用作數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng)器的片選信號。低電平表 示數(shù)據(jù)總線上有有效數(shù)據(jù)。此信號常用于控制總線收發(fā)器的傳送方向。用于確定數(shù)據(jù)傳送的方向。低電平表示 CPU 正在對存儲(chǔ)器或 I/O 接口進(jìn)行寫操作。低電平表示 CPU 當(dāng)前訪問的是存儲(chǔ)器，高電平表示訪問的是 I/O 接口。當(dāng) ALE=1 時(shí)，這些引腳上傳輸?shù)氖堑刂?，而不是?shù)據(jù)。 CPU 訪問存儲(chǔ)器或 I/O 接口時(shí)，從這些引腳送出地址信號A8～ A15。當(dāng) 8088 輸出狀態(tài)時(shí)，這 4 個(gè)引腳送出狀態(tài)信號 S3～ S6，其中S6 始終為邏輯 0， S5 指示中斷允許標(biāo)志位 IF 的狀態(tài)， S S3 的指示 CPU 當(dāng)前正在使用的段寄存器 。 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 5 圖 22 8088 引腳圖 A16～ Al9／ S3～ S6 地址 /狀態(tài)復(fù)用引腳（輸出、三態(tài)）。 指令隊(duì)列：為一個(gè)四字節(jié)寄存器（ 8088）隊(duì)列中同時(shí)最多可存放 4 個(gè)字節(jié)的指令，它是一個(gè)先進(jìn)先出的棧 。 ES：附加段寄存器，給出了當(dāng)前使用的附加段的基址，用來存放待處理的數(shù)據(jù)。 DS： 為數(shù)據(jù)段寄存器，給出當(dāng)前數(shù)據(jù)段的首址，程序變量和數(shù)據(jù)存放在這個(gè)段中。 DI：稱為目的變址寄存器，有一般通用寄存器的特性它在數(shù)據(jù)串操作指令中通常用來存放目的數(shù)據(jù)串的守 首地址。 含義。 BP：稱為基址指針，它也用來對堆棧中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，但是它用來指向堆棧中的一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū) 的基址，可以用它對堆棧中任意位置的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。 既 入棧時(shí) SP 進(jìn)行減操作。但是 SP 必與 SS（堆棧段寄存器） 相結(jié)合才能確定堆棧的物理地址。它用來指出當(dāng)前堆棧的棧頂位置，在堆棧指令操作時(shí)。 DL：為數(shù)據(jù)寄存器的低八位，可以參加算術(shù)或邏輯運(yùn)算。 BL：基址寄存器的低八位，可以參加算術(shù)或邏輯運(yùn)算。 選用 8255 擴(kuò)展 I/O 接口 ,選取 ULN2803芯片作為驅(qū)動(dòng)單元，通過編程實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)調(diào)速控制和正反轉(zhuǎn)控制。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。 步進(jìn)電機(jī)工作方式 四相步進(jìn)電機(jī)按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。 (2) 控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向 如果給定工作方式正序通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，如 果按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。 (9) 總位移量取決于總的脈沖數(shù) 步進(jìn)電機(jī)換相、轉(zhuǎn)向及加 /減速控制方案 (1) 控制換相順序 通電換相這一過程稱為脈沖分配。 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 (7) 控制特性好。 (5) 輸出轉(zhuǎn)角精度高，無累積誤差。一般在信號輸入幾毫秒或幾十毫秒后，即能使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)或達(dá)到同步轉(zhuǎn)速。即改變脈沖順序，改變方向。即控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) (1) 輸出轉(zhuǎn)角大小與輸入脈沖數(shù)嚴(yán)格成比例，即來一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角，且在 時(shí)間上與輸入脈沖同步。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)。 步進(jìn)電機(jī)工作原理 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。但近 30 年來，數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和永磁材料的迅速發(fā)展，推動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展，為步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用開辟了廣闊的前景，近幾年來，步進(jìn)電機(jī)需求量一直呈現(xiàn)出較快的增長速度，其中掃描儀、打印機(jī)、傳真、 DVDROM/CDROM 驅(qū)動(dòng)器、空調(diào)及多功能自動(dòng)化辦公設(shè)備等應(yīng)用對 步進(jìn)電機(jī) 的需求增長最強(qiáng)。 附錄 A 硬件原理圖 ................................................................................................................ 17 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 1 第 1章 步進(jìn)電機(jī) 簡介 步進(jìn)電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電一體化產(chǎn)品中的關(guān)鍵組件之一，是一種性能良好
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