步进电机实验微机原理

大连理工大学本科设计报告（计算机原理接口实验综合设计）

题目：步进电机控制系统设计

课程名称：计算机原理实验

学院（系）：电信

专业：自动化

班级：电自1301

学号：201382062

学生姓名：宁博

成绩：

2015年12月26 日

题目：步进电机

1. 设计要求

利用实验台上的开关K7控制步进电机的转向，利用电位器控制步进电机的转速。具体要求如下：

1.利用D8255A的PA0-PA3做输出，输出步进电机的相序、驱动步进电机工作，相序之间的

时间决定着步进电机的转速，而间隔时间由延时程序中的CX寄存器的初值决定。

2.利用D8255A的PB7做输入控制转向，与K7连接。其中K7做步进电机的转向控制，用

ADC0809实现AD转换，利用电位器控制转速，程序运行时通过K7和电位器对步进电机

实施动态控制；

3.利用8253做秒脉冲发生器，产生约2秒的周期性方波信号。其中CNT0做分频器：将1MHZ

信号分频为100HZ；CNT1做秒脉冲输出（0.5HZ）；

4.利用386模块的主8259的MIR5做中断请求输入，将CNT1的OUT1秒信号方波作为中断

请求信号，引发中断服务ISR;

5.在中断服务程序中实现对步进电机的转速、转向实时控制。方法如下：在ISR中，对D8255A

的PB口进行一次输入操作，并根据输入的数据：

1)对D7（与K7对应）位的数据为步进电机的转向控制；

2)ADC0809读入的数据为步进电机的转速控制。

2 .设计分析及系统方案设计

1.使用“寄存器间接寻址”的方式输出相序信号：将步进电机的相序数据定义在数据段当中，

使用SI查表（间接寻址）获取相序数据。其中查表顺序决定着电机转动方向；

2.对8253进行编程，使OUT1输出2秒周期的脉冲方波信号。为了便于调试，建议使用逻辑

笔监测OUT1的输出；

3.编制与中断相关的程序。包括中断屏蔽字的设定、中断向量表的创建以及开中断的操作。

上述这些操作都应当加到程序的初始化中；

4.编写中断服务程序ISR。在ISR中读取D8255A的PB口数据和AD转换的数据，然后进行

数据分析、根据数据来调整CX寄存器中的数据，因而改变步进电机的转速和转向。

3.系统电路图

1MHZ 脉

冲 图 1 .1 实验参考逻辑电路

4 .外围接口模块硬件电路功能描述

8253具有三个独立的16位减法计数器，每个计数器可按照二进制或十进制计数，每个通道都有六种不同的工作方式。

8255有3个8位并行I/O口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。8255可作为主机与多种外设连接时的中间接口电路。

ADC0809 是8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D 转换，具有转换起停控制端。模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准。

5 主程序中主要变量说明

6.系统软件中各个子程序的功能描述

7.主程序程序流程图

（a）主程序流程图（b）中断服务程序流程图

图 1.2 程序流程图

8.程序清单

IO_ADDRESS equ 200h

time equ 210h

ad_io equ 220h

data segment

order1 db 01h,03h,02h,06h,04h,0ch,08h,09h

order2 db 09h,08h.0ch,04h,06h,02h,03h,01h

FLAG db ?

speed dw 0300h,0380h,0480h,0580h,0680h,0780h,0880h

SD dw 0280h ;默认转速

data ends

code segment

assume cs:code,ds:data

start:

mov ax,data

mov ds,ax

mov dx,IO_ADDRESS

add dx,03

mov al,82h ;B端口输入，A、C输出，方式0 out dx,al

cli

mov FLAG,00h ;标志位置0

in al,021h ;设置中断屏蔽字

and al,11011111b ;IR5

out 021h,al

push ds ;设置中断向量表

mov ax,0

mov ds,ax

mov si,35h

add si,si

add si,si

mov ax,offset service

mov [si],ax

push cs

pop ax

mov [si+2],ax

pop ds

mov dx,time ;分频得到0,5s脉冲

add dx,03

mov al,37h ;计数器0，方式3，BCD码计数，先低后高 out dx,al

mov dx,time ;计数器0设初值

mov al,0

out dx,al

out dx,al ;写初值10000

mov dx,time

add dx,03

mov al,56h ;计数器1，方式3，二进制计数，低8位 out dx,al

mov dx,time ;设计数器1初值为200

inc dx

mov al,200 ;产生0.5s脉冲

out dx,al

sti

speedin:

cmp FLAG,01h ;转向，转速

jz ccc

mov dx,IO_ADDRESS

mov cx,08

lea si,order1

aaa: mov al,[si]

out dx,al

call delay

inc si

loop aaa

jmp speedin