《微机原理课程设计》基于80x86的步进电机控制系统

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1、 微机原理与接口技术微机原理与接口技术 课程设计课程设计 姓名： 学号： 班级： 09 电气 1 班 专业： 电气工程及其自动化 学院： 电气与信息工程学院 2012 年年 9 月月 1 目录目录 一一 理论部分理论部分 2 1 课题要求与内容 2 2 系统方案设计. 3 3 系统硬件的设计. 4 4 系统软件设计. 5 二二 实践部分实践部分 6 1 系统硬件原理简介. 6 2 系统硬件调试中出现的问题及解决措施. 10 3 系统软件. 11 3.1 软件设计 11 3.2 软件调试中出现的问题及解决措施 . 14 三三 附录附录 15 2 题目： 基于题目： 基于 80x86 的步进电机控

2、制系统的步进电机控制系统 第一章、第一章、 理论部分理论部分 一一 微机原理课程设计课题微机原理课程设计课题要求与内容要求与内容 内容要求： （1） 使用 8255A 控制步进电机的运转。 （2） 使用数码管 LED 显示速度的大小。 （3） 使用 8253 定时器调节速度的大小。 （4） 使用 4 个独立按键控制步进电机，即“正传”、“反转”、“停止”、“调速”。 （5） 使用 8259A 产生中断控制按键； （6） 使用 DAC0832 显示速度的波形。 拓展功能： （1） 按键部分可以增加“加速”、“减速”等功能； （2） 考虑可以加蜂鸣器来区分“正转”和“反转”； （3） 其他可以有自

3、己特色的功能均可。 二二 系统方案设计系统方案设计 在课程要求的前提下，步进电机为四相八拍步进电机，这样可以用 8255 的一个端口控制电机的驱动，LED 显示为十六位 80X86 8255 8259 8254 步进电机 LED 显示 按键控 制 3 图 1 系统流程图 在8255中可用两个端口控制， 按键单元可与电机共用一个八位端口， 由8254 产生可编程脉冲，进入 8259 产生中断，反馈给 80x86，控制 8255。 再执行到步进电机及其 LED 显示上，一个脉冲步进电机一拍。由按键读入 系统状态。 具体的系统设计如图 1 为系统概况流程图 三三 系统硬件设计系统硬件设计 在硬件设计

4、中，主要是通过步进电机模块、8255 模块、LED 模块、8254 模 块。 在 8255 芯片上用 A，B 口控制数码管的显示（A 为位选 B 为段选）,C 口的 高四位为四个按键单元，低四位作为输出，控制步进电机。 片选 CS 接 IOY2。在 8259 和 8254 上，采用一个脉冲一拍的方式。给 8254 一个 1.8432MHZ 在 CLK2，OUT2 输出给 CLK0，由 OUT0 给 8259 的 INT，输 出一个脉冲，经由 IR0 给 80x86 的中断口 INTR。如图 2 为硬件连接图，如下 硬件连接：8254,8255,8259 的 CS 分别接在 IOY2，IOY0，

5、IOY1 8255 芯片连接：8255 的 A，B 控制 LED，A 口接位选，B 口接段选，将 C 口分为两段，高四位读取按键，低四位控制步进电机，按键分为四个如下表 1 所示 表 1 K1 K2 K3 K4 判断开关 0 开 1 关 判断正反转 0 正 1 反 0 0 速度 1 1 0 速度 2 0 1 速度 3 1 1 速度 4 8254： GATE2接电源+5v 给CLK2一个信号OUT2接CLK0将输出接8259 的 INT ，在用 8259 的 IRO1 连接到 80X86 的中断 INTR 4 XD0XD7 XIOR XIOW XA2 XA2 INTR IOY0 XD0XD7 I

6、OY1 IOR IOW IOR IOW XA2 80 86 系系 统统 总总 线线 D0 PC0 D7 PC3 A0 PC4 A1 PC7 8255 WR A 口 RD CS B 口 按键单元按键单元 步进电机单元步进电机单元 LE D 显显 示示 XD0XD7 D0 D7 WR RD INT CS 8259 IR0 A0 D0 OUT0 D7 CLK0 WR OUT2 RD CS CLK2 8254 A0 A1 GATE2 1.8432 MHZ +5V IOY2 5 图 2 硬件连接图 四四 系统软件设计系统软件设计 图 3 软件系统工作流程图 开始 系统初始 判断开关 判断正 判断速 计数器装入初 判断是否 进入中断 LED 显 判断是否 八拍走完 判断键盘是 否有按键 否 否 是 是 是 否 结束 是 否 6 过 8255 读取按键的信号，来控制步进电机的开关，正转，反转，速度的大 小。通过 8254 计数器工作在方式 0 的状态下来