微机接口课设-步进电机控制系统设计

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1、武汉理工大学华夏学院课程设计课程名称微机接口技术及应用Ⅰ题目步进电机控制系统设计专业计算机科学与技术班级计算机1112学号10210411213姓名沈宇超成绩__________________指导教师夏婷2014年6月13日武汉理工大学华夏学院信息工程系课程设计任务书课程名称：微机接口技术与应用指导教师：夏婷班级名称：计算机1112开课系、教研室：信息系、计算机一、课程设计目的与任务目的：1.巩固、实践本课程所学理论知识，综合运用可编程接口芯片8255、8253、8259进行应用系统设计；2.通过步进电机控制系统设计与制作，学习、掌握计算机控制

2、系统软、硬件的设计方法；3.通过课程设计培养学生查阅、合理运用参考资料的能力。任务：步进电机控制系统设计二、课程设计的内容与基本要求内容：1．步进电机采用三相双八拍运行方式；2．用1个开关控制步进电机起停，分别用2/4个开关控制步进电机四种工作模式：1）正向慢速旋转2）正向快速旋转3）反向慢速旋转4）反向快速旋转3．送电时和步进电机停止时，七段码显示器显示数字“0”；运行时，分别显示对应四种工作模式的序号1、2、3、4；*4．使用硬件延时实现步进电机的快、慢旋转控制。(选做)要求：1．画出硬件原理图（接口芯片和外设部分）和实验连线图；2．掌握计算

3、机控制系统的软硬件的调试方法和步骤；3．设计报告撰写格式要求（按提供的设计报告统一格式撰写）具体内容如下：①设计任务与要求②总体方案与说明③硬件原理图与说明④实验电路图与说明⑤系统流程图⑥软件主要功能模块及流程图⑦问题分析与解决方案（包括调式记录、调式报告，即在调式过程中遇到的主要问题、解决方法及改进设想）；⑧小结与体会⑨参考文献提供附录：①源程序（必须有简单注释）②使用说明③参考资料目录1需求分析11.1课程设计题目11.2课程设计任务及要求11.3软硬件运行环境及开发工具12概要设计22.1设计原理及实现方法22.1.1步进电机控制原理22.

4、1.2驱动步进电机的方法22.2主要芯片说明23详细设计33.1硬件设计与实现33.2程序流程图43.2.1系统流程图43.2.2功能模块流程图43.3软件设计63.3.1正转子程序63.3.2反转子程序63.3.3延时子程序74系统调试与操作说明84.1系统调试84.2操作说明85课程设计总结与体会10参考文献11附录：步进电机控制程序1211需求分析1.1课程设计题目步进电机控制系统设计1.2课程设计任务与要求任务1.用一个开关控制步进电机的起停，用两个开关控制步进电机四种工作模式：正向慢速旋转、正向快速旋转、反向慢速旋转、反向快速旋转2.送

5、电时和步进电机停止时，七段码显示器显示数字“0”；运行时，分别显示对应四种工作模式的序号1、2、3、4；要求：1．画出硬件原理图（接口芯片和外设部分）和实验连线图；2．掌握计算机控制系统的软硬件的调试方法和步骤；3．设计报告撰写格式要求（按提供的设计报告统一格式撰写）1.3软硬件运行环境及开发工具实验设备：TDN86/88教学系统一台电脑配置：windowsxp软件开发工具：wmd8611182概要设计2.1设计原理及实现方法2.1.1步进电机控制原理步进电机是将电脉冲信号转换成角位移的一种机电式数模转换器。步进电机旋转的角位移与输入脉冲的个数成

6、正比；步进电机的转速与输入脉冲的频率成正比；步进电机的转动方向与输入的脉冲对绕组加电的顺序有关。因此，步进电机旋转的角位移、转速以及方向均受输入脉冲的控制。2.1.2驱动步进电机的方法1.运行方式：双八拍：BA->CBA->CB->DCB->DC->DCA->DA->DBA2.相序表表2.1相序表DCBA编码PC3PC2PC1PC0BA001103HCBA011107HCB011006HDCB11100EHDC11000CHDCA11010DHDA100109HDBA10110BH3.方向控制：BA->CBA->…->DBA，电机正转DBA->C

7、BA->…->BA，电机反转4.步进电机速度控制：将步进电机的绕组轮流通电，控制脉冲周期，脉冲周期长，运行速度慢；脉冲周期短，运行速度快。2.2主要芯片说明8255芯片：PA口设置为输入方式，用于检测开关的状态；PB口设置成输出，用于数码管的显示；PC口设置为输出，用于控制电机。ULN2803A：用于驱动电机。八个输入，八个输出。第十号引脚口接+12V电源，第九号引脚口接地。183详细设计3.1硬件设计与实现1.硬件电路图图3.1硬件电路图2.硬件接线图图3.2硬件接线图GNDe105b一83一h6h1g2fd9c7gfedc4abaK0K1K2

8、PA2PA1PB1PC1PB0PA0PC0PB7PB6PB4PB5PB3PB2PC28255PC3B0B1B2B3B4B5B6B7abc