控制步进电机调速系统实验报告

华北科技学院计算机系综合性实验

实验报告

课程名称微机原理及应用

实验学期 2011 至 2012 学年第二学期学生所在系部电子信息工程学院

年级 2009 专业班级

学生姓名学号

任课教师

实验成绩

计算机系制

《微机原理及应用》课程综合性实验报告

开课实验室：计算机接口实验室2012年5月29日

实验题目微机控制步进电机调速系统

一、实验目的

1、了解计算机控制步进电机原理

2、掌握步进电机正转反转设置方法

3、掌握步进电机调速工作原理及程序控制原理

二、设备与环境

TPC-2003A

微机。

Vc++编译器。

三、实验内容

硬件接线图参考实验指导书。

软件编程在TPC-2003A自带的VC++编译环境下使用。

在通用VC++下编程，需要拷贝相关的库文件。

用汇编语言编写控制程序需注明原理。

四、实验结果及分析

1、实验步骤

1、按如下实验原理图连接线路，利用8255输出脉冲序列，开关K0～K6控制步进电机转速，K7控制步进电机转向。8255 CS接288H～28FH。PC0～PC3接BA～BD；PA口接逻辑电平开关。

2、编程：当K0～K6中某一开关为“1”（向上拨）时步进电机启动。K7向上拨电机正转，向下拨电机反转。

实验原理图

2.实验结果

按照实验步骤连接实验电路，检查无误后运行程序。可以看到，当开关k0到k6依次为高电平时，电机转速越来越慢，k0闭合时速度最快，k6闭合时速度最慢，当k0到k6的低位有闭合时，步进电机按最低位的转速运行，因为程序中的查询方式是从k0-k6，即在程序的优先级别中k0的级别是最高的而k7的优先级别是最低的。k7控制电机的正转与反转。

3.实验分析

（1）步进电机的工作原理：

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点，使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。驱动

电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。

如图(b)所示：本实验使用的步进电机用直流＋5V 电压，每相电流为0.16A，电机线圈

由四相组成：即：

φ1（BA）

φ2（BB）

Φ3（BC）

Φ4（BD）

驱动方式为二相激磁方式，各线圈通电顺序如下表所示。图（b）

表中首先向φ1 线圈－φ2 线圈输入驱动电流，接着φ2－φ3，φ3－φ4，φ4－φ1，又返回到φ1－φ2，按这种顺序切换，电机轴按顺时针方向旋转。

实验可通过不同长度的延时来得到不同频率的步进电机输入脉冲，从而得到多种步进速度。

（2）实验流程图如下所示：

（3）实验程序：

DATA SEGMENT

Ioport EQU 0c800h-0280h ;I/O口基地址

P55A EQU ioport+288H ;8255A的A口输出

P55C EQU ioport+28AH ;8255A的C口输入

P55CTL EQU ioport+28BH ;8255A的控制端口

BUF DB 0 ;一个已定义的字变量BUF，此时BUF=0 MES DB 'K0-K6 ARE SPEED CONTYOL',0AH,0DH

DB 'K6 IS THE LOWEST SPEED ',0AH,0DH

DB 'K0 IS THE HIGHEST SPEED',0AH,0DH

DB 'K7 IS THE DIRECTION CONTROL',0AH,0DH,'$' ;定义字符串MES DATA ENDS

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA ;明确段与段寄存器的关系

START:

MOV AX,CS