控制步進(jìn)電機調(diào)速系統(tǒng)實驗報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)華北科技學(xué)院計算機系綜合性實驗實 驗 報 告 課程名稱 微機原理及應(yīng)用 實驗學(xué)期 2011 至 2012 學(xué)年 第 二 學(xué)期學(xué)生所在系部 電子信息工程學(xué)院 年級 2009 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 學(xué)號 任課教師 實驗成績 計算機系制 微機原理及應(yīng)用課程綜合性實驗報告 開課實驗室： 計算機接口實驗室 2012年 5月29日實驗題目微機控制步進(jìn)電機調(diào)速系統(tǒng)一、實驗?zāi)康?、了解計算機控制步進(jìn)電機原理 2、掌握步進(jìn)電機正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)設(shè)置方法3、掌握步進(jìn)電機調(diào)速工作原理及程序控制原理二、設(shè)

2、備與環(huán)境TPC-2003A微機。Vc+編譯器。三、實驗內(nèi)容 硬件接線圖參考實驗指導(dǎo)書。 軟件編程在TPC-2003A自帶的VC+編譯環(huán)境下使用。 在通用VC+下編程，需要拷貝相關(guān)的庫文件。 用匯編語言編寫控制程序需注明原理。實驗結(jié)果及分析1、實驗步驟1、按如下實驗原理圖連接線路，利用8255輸出脈沖序列，開關(guān)K0K6控制步進(jìn)電機轉(zhuǎn)速，K7控制步進(jìn)電機轉(zhuǎn)向。8255 CS接288H28FH。PC0PC3接BABD；PA口接邏輯電平開關(guān)。2、編程：當(dāng)K0K6中某一開關(guān)為“1”（向上撥）時步進(jìn)電機啟動。K7向上撥電機正轉(zhuǎn)，向下?lián)茈姍C反轉(zhuǎn)。 實驗原理圖2.實驗結(jié)果按照實驗步驟連接實驗電路，檢查無誤后運

3、行程序?？梢钥吹剑?dāng)開關(guān)k0到k6依次為高電平時，電機轉(zhuǎn)速越來越慢，k0閉合時速度最快，k6閉合時速度最慢，當(dāng)k0到k6的低位有閉合時，步進(jìn)電機按最低位的轉(zhuǎn)速運行，因為程序中的查詢方式是從k0-k6，即在程序的優(yōu)先級別中k0的級別是最高的而k7的優(yōu)先級別是最低的。k7控制電機的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。3.實驗分析（1）步進(jìn)電機的工作原理： 步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉(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，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點，使得

4、在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機來控制變的非常的簡單。步進(jìn)電機驅(qū)動原理是通過對每相線圈中的電流的順序切換來使電機作步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動電路由脈沖信號來控制，所以調(diào)節(jié)脈沖信號的頻率便可改變步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)速。如圖(b)所示：本實驗使用的步進(jìn)電機用直流5V 電壓，每相電流為0.16A，電機線圈由四相組成：即：1（BA） 2（BB） 3（BC） 4（BD） 驅(qū)動方式為二相激磁方式，各線圈通電順序如下表所示。 圖（b） 表中首先向1 線圈2 線圈輸入驅(qū)動電流，接著23，34，41，又返回到12，按這種順序切換，電機軸按順時針方向旋轉(zhuǎn)。實驗可通過不同長度的延時來得到不同頻率的步進(jìn)電機輸入脈沖，從而得到多種步進(jìn)速

5、度。 （2）實驗流程圖如下所示：（3）實驗程序：DATA SEGMENTIoport EQU 0c800h-0280h ;I/O口基地址P55A EQU ioport+288H ;8255A的A口輸出P55C EQU ioport+28AH ;8255A的C口輸入P55CTL EQU ioport+28BH ;8255A的控制端口BUF DB 0 ;一個已定義的字變量BUF，此時BUF=0MES DB K0-K6 ARE SPEED CONTYOL,0AH,0DH DB K6 IS THE LOWEST SPEED ,0AH,0DH DB K0 IS THE HIGHEST SPEED,0AH

6、,0DH DB K7 IS THE DIRECTION CONTROL,0AH,0DH,$ ;定義字符串MESDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA ;明確段與段寄存器的關(guān)系START: MOV AX,CSMOV DS,AXMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,OFFSET MES MOV AH,09INT 21H ;在屏幕上顯示字符串MES的內(nèi)容 MOV DX,P55CTLMOV AL,8BHOUT DX,AL ;8255 C INPUT, A OUTPUTMOV BUF,33H ；換向OUT1: MOV AL,BUFMOV D

7、X,P55AOUT DX,ALPUSH DXMOV AH,06HMOV DL,0FFHINT 21H ;判斷有無鍵按下，有鍵按下則ZF=0，無鍵按下則ZF=1POP DX ;保護(hù)DXJE IN1 ;ZF=1則跳轉(zhuǎn)到IN1，否則往下執(zhí)行MOV AH,4CHINT 21H ;ZF=0則返回DOS系統(tǒng)IN1: MOV DX,P55CIN AL,DX ;間接尋址，讀開關(guān)狀態(tài)， 即從C口讀取數(shù)值TEST AL,01H ;判斷K0是否按下，按下則ZF=0，否則ZF=1JNZ K0 ;若ZF=0，則跳轉(zhuǎn)到K0，否則往下執(zhí)行TEST AL,02H ;判斷K1是否按下，按下則ZF=0，否則ZF=1JNZ K1

8、;若ZF=0，則跳轉(zhuǎn)到K1，否則往下執(zhí)行TEST AL,04H ;判斷K2是否按下，按下則ZF=0，否則ZF=1JNZ K2 ;若ZF=0，則跳轉(zhuǎn)到K2，否則往下執(zhí)行TEST AL,08H ;判斷K3是否按下，按下則ZF=0，否則ZF=1JNZ K3 ;若ZF=0，則跳轉(zhuǎn)到K3，否則往下執(zhí)行TEST AL,10H ;判斷K4是否按下，按下則ZF=0，否則ZF=1JNZ K4 ;若ZF=0，則跳轉(zhuǎn)到K4，否則往下執(zhí)行TEST AL,20H ;判斷K5是否按下，按下則ZF=0，否則ZF=1JNZ K5 ;若ZF=0，則跳轉(zhuǎn)到K5，否則往下執(zhí)行TEST AL,40H ;判斷K6是否按下，按下則ZF=

9、0，否則ZF=1JNZ K6 ;若ZF=0，則跳轉(zhuǎn)到K6，否則往下執(zhí)行STOP: MOV DX,P55AMOV Al,0FFHJMP OUT1K0: MOV Bl,10H ;給BX賦值，即給定K0按下時電機的轉(zhuǎn)速，數(shù)值越小，速度越大SAM: TEST AX,80H ;判斷K7是否按下，按下則ZF=0，否則ZF=1JZ ZX0 ;若ZF=1，則跳轉(zhuǎn)到ZX0，即正轉(zhuǎn)，否則往下執(zhí)行JMP NX0 ;無條件跳轉(zhuǎn)到NX0，即反轉(zhuǎn)K1: MOV BX,18H ;給定K1按下時電機的轉(zhuǎn)速JMP SAM ;跳轉(zhuǎn)到SAM，判斷電機正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)K2: MOV BX,18H ; 給定K2按下時電機的轉(zhuǎn)速JMP SA

10、M ;跳轉(zhuǎn)到SAM，判斷電機正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)K3: MOV BX,40H ; 給定K3按下時電機的轉(zhuǎn)速JMP SAMK4: MOV BX,80H ;給定K4按下時電機的轉(zhuǎn)速JMP SAM ;跳轉(zhuǎn)到SAM，判斷電機正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)K5: MOV BX,0C0H ; 給定K5按下時電機的轉(zhuǎn)速JMP SAM ;跳轉(zhuǎn)到SAM，判斷電機正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)K6: MOV BX,0FFH ; 給定K6按下時電機的轉(zhuǎn)速JMP SAM ;跳轉(zhuǎn)到SAM，判斷電機正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)ZX0: CALL DELAY ;調(diào)用延時程序MOV AL,BUFROR AL,1 ;循環(huán)右移MOV BUF,ALJMP OUT1NX0: CALL DEL

11、AY ;調(diào)用延時程序MOV AL,BUFROL AL,1 ;循環(huán)左移MOV BUF,ALJMP OUT1DELAY PROC NEAR ;延時子程序DELAY1: MOV CX,0FFFFH DELAY2: LOOP DELAY2DEC BXJNZ DELAY1RET ;返回調(diào)用處DELAY ENDPCODE ENDSEND START五、實驗總結(jié)本次實驗在指導(dǎo)書中就已經(jīng)給出了步進(jìn)電機的程序源，實驗更多的是考察我們對步進(jìn)電機的原理和功能。開始，我們要利用TPC-2003A集成開發(fā)環(huán)境中的硬件檢測工具檢測出我們所用實驗箱的I/O基地址，并修改；然后，在利用原有源程序進(jìn)行實驗時，電機的轉(zhuǎn)速不是很明顯，這就要求我們?nèi)バ薷馁x給BX的數(shù)值，以使電機轉(zhuǎn)速明顯，而且速度按K0K6逐漸減小。由于步進(jìn)電動機的運轉(zhuǎn)是由電脈沖信號控制的，步進(jìn)電動機的角位移量或線位移量與脈沖數(shù)成正比，每給一個脈沖，步進(jìn)電機就轉(zhuǎn)動一個角度（步距角）或前進(jìn)/倒退一步，所以我們希望清晰的看到電機的此特性。因此我們將原來的程序中的BL改為BX，并且給其賦更大的數(shù)值，如K6：MOV BX，1FFFH，此時可以觀測到電機的步進(jìn)，另外，由于延遲時間太小。會導(dǎo)致步進(jìn)電機的失步現(xiàn)象，因此將延遲時間調(diào)節(jié)大一點，能是其轉(zhuǎn)起來。通過本次綜合實驗，我覺得還是很有收獲的，對于實驗的目的也基本上可以達(dá)到要求