單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--步進(jìn)電機(jī)控制

1、<p><b>　　一 、基本內(nèi)容：</b></p><p>　　1、從鍵盤(pán)上輸入正、反轉(zhuǎn)命令，轉(zhuǎn)速參數(shù)（16級(jí)）和轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)顯示在LED顯示器上。顯示器上顯示：第一位為0表示正轉(zhuǎn)，為1表示反轉(zhuǎn)；第二位0~F為轉(zhuǎn)速等級(jí)，第三到第六位設(shè)定步數(shù)。</p><p>　　2、單片機(jī)依顯示器上顯示的正、反轉(zhuǎn)命令，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)減為零時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

2、</p><p><b>　　二、步進(jìn)電機(jī)原理：</b></p><p>　　如圖，當(dāng)有一相繞組被通電激勵(lì)時(shí)，磁通從正相齒，經(jīng)過(guò)軟鐵芯的轉(zhuǎn)子，并以最短路徑流向負(fù)相齒，為使磁通路徑最短，在磁場(chǎng)力的作用下，轉(zhuǎn)子被迫移動(dòng)，使最近的一對(duì)齒與被激勵(lì)的一相對(duì)準(zhǔn)。那么，通過(guò)對(duì)它每相線圈中電流的順序切換可使電機(jī)作步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　相數(shù)：產(chǎn)生不同

3、對(duì)極N、S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)。</p><p>　　拍數(shù)：指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即AB-BC-CD-DA-AB或A-B-C-D-A,四相八拍運(yùn)行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.</p><p>　　步距角:對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移。步距角=360/(轉(zhuǎn)子齒數(shù)*拍數(shù))</p><p>　　系統(tǒng)

4、中使用20BY-0型號(hào)步進(jìn)電機(jī)，它使用+5V直流電源，步距角為18度，電機(jī)線圈由A、B、C、D四相組成。</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理是通過(guò)對(duì)它每相線圈中的電流的順序切換來(lái)使電機(jī)作步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電路由脈沖信號(hào)來(lái)控制，所以調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)的頻率便可改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　BA、BB、BC、BD即為脈沖信號(hào)輸入插孔，驅(qū)動(dòng)器輸出A、B、C、D接步進(jìn)電機(jī)。</p>

5、;<p>　　步進(jìn)電機(jī)原理接線圖：</p><p><b>　　數(shù)碼管顯示：</b></p><p>　　1、數(shù)碼管顯示字形：LED顯示器是由發(fā)光二極管構(gòu)成的字段組成的顯示器。</p><p>　　2、顯示程序任務(wù)：設(shè)置顯示緩沖區(qū)(7EH－ 79 H) ，存放待顯示數(shù)據(jù)和字符（位置碼）。</p><p>　

6、　顯示譯碼：程序存儲(chǔ)器中建立字形碼常數(shù)表，查表得出對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)和字符的字形碼。</p><p>　　輸出顯示：輸出字形碼到顯示端口。</p><p><b>　　鍵盤(pán)顯示原理圖：</b></p><p><b>　　顯示子程序模塊：</b></p><p>　　采用動(dòng)態(tài)顯示方式，即一位一位地輪流點(diǎn)亮（掃

7、描）6位顯示器。</p><p>　　在8032RAM存儲(chǔ)器中設(shè)置六個(gè)顯示緩沖區(qū)單元7EH-79H，分別存放6位顯示器的顯示數(shù)據(jù)（從高到低）。</p><p><b>　　四、鍵盤(pán)輸入</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有4×8的鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)（見(jiàn)鍵掃顯示原理圖）。鍵盤(pán)的行線通過(guò)電阻接+5V，當(dāng)鍵盤(pán)上沒(méi)有鍵閉合時(shí)所有的行線和列線都斷開(kāi)，行

8、線都為高電平。當(dāng)鍵盤(pán)上某一鍵閉合時(shí)，則該鍵所對(duì)應(yīng)的行線和列線都短路。CPU逐行逐列地檢查鍵盤(pán)的狀態(tài)，可判斷鍵盤(pán)上有無(wú)鍵閉合。CPU對(duì)鍵盤(pán)上閉合鍵的鍵號(hào)確定，可根據(jù)行線和列線的狀態(tài)計(jì)算求得，也可以根據(jù)行線和列線的狀態(tài)查表求得。 </p><p>　　五、步進(jìn)電機(jī)控制程序框圖</p><p><b>　　六、內(nèi)存使用分配表</b></p><p>

9、　　79H：步數(shù)的個(gè)位 7AH：步數(shù)的十位</p><p>　　7BH：步數(shù)的百位 7CH：步數(shù)的千位</p><p>　　7DH：轉(zhuǎn)速等級(jí)（0~F) 7EH：正反轉(zhuǎn)控制</p><p>　　字形口地址：0FFDCH

10、 字位口地址：0FFDDH</p><p>　　鍵盤(pán)掃描口地址：0FFDCH 鍵盤(pán)輸入口地址：0FFDEH</p><p><b>　　七、程序清單</b></p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　AJMP MAIN</p><

11、p>　　ORG 001BH ；設(shè)置中斷服務(wù)程序跳轉(zhuǎn)</p><p>　　LJMP T1INT</p><p>　　ORG 0300H </p><p>　　MAIN：ACALL SHURU ；調(diào)用輸入程序，等待確認(rèn)后返回</p><p>　　MOV R1,79H </

12、p><p>　　MOV R2,7AH</p><p>　　MOV R3,7BH</p><p>　　MOV R4,7CH</p><p>　　MOV R5,#00H</p><p>　　MOV A ,7DH ；讀取設(shè)定的速度等級(jí)0-F</p><p

13、>　　MOV R6,#4 ；循環(huán)左移4位</p><p>　　N1： RL A</p><p>　　DJNZ R6,N1</p><p>　　MOV TMOD,#10H ；T1模式1，16位記數(shù)模式</p><p>　　MOV TH1,A ；左移后的速度等級(jí)存放到

14、TH1</p><p>　　MOV TL1,#00H ；按此裝載則0等級(jí)的定時(shí)最長(zhǎng)，轉(zhuǎn)速最慢，F(xiàn)等級(jí)的轉(zhuǎn)速最快。</p><p>　　SETB EA ；開(kāi)中斷 </p><p>　　SETB ET1</p><p>　　SETB TR1</p>

15、<p>　　WAIT：ACALL XS ；調(diào)用顯示子程序并等待T1中斷</p><p>　　JNB ET1，N5 ；若中斷關(guān)閉則步數(shù)已減為零，重新執(zhí)行主程序</p><p>　　SJMP WAIT </p><p>　　N5： AJMP MAIN</p><p>　　

16、RM： DB 03H,06H,0CH,09H,00H ；正轉(zhuǎn)控制字</p><p>　　LM： DB 03H,09H,0CH,06H,00H ；反轉(zhuǎn)控制字</p><p>　　T1INT：PUSH ACC ；T1中斷服務(wù)程序</p><p>　　PUSH P

17、SW ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)</p><p>　　PUSH DPH</p><p>　　PUSH DPL</p><p>　　MOV A，7EH ；讀取轉(zhuǎn)向</p><p>　　JNZ LEFT ；

18、 A中內(nèi)容不為0，則轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)</p><p>　　MOV DPTR，#RM</p><p>　　AJMP N2</p><p>　　LEFT：MOV DPTR，#LM</p><p>　　N2： MOV A，R5 ；設(shè)置R5作為RM或LM的偏移量</p>&

19、lt;p>　　MOVC A，@A+DPTR</p><p>　　MOV P1，A</p><p>　　INC DPTR</p><p>　　MOV A，R5</p><p>　　MOVC A，@A+DPTR ；取下一步控制字</p><p>　　JN

20、Z NEXT1 ；如不等于0則R5自增1，否則R5清零</p><p>　　MOV R5，#00H</p><p>　　AJMP N3</p><p>　　NEXT1：INC R5</p><p>　　N3： CJNE R1，#00H,M1 ；執(zhí)行步數(shù)減1并判斷是

21、否為0</p><p>　　CJNE R2，#00H,M2</p><p>　　CJNE R3，#00H,M3</p><p>　　CJNE R4，#00H,M4</p><p>　　CLR ET1 ；步數(shù)減為0，關(guān)閉中斷</p><p>　　CLR

22、EA</p><p>　　M4： DEC R4</p><p>　　MOV R3，#0FH</p><p>　　MOV 7CH，R4</p><p>　　AJMP M43</p><p>　　M3： DEC R3</p><p>　　M43：

23、MOV R2，#0FH</p><p>　　MOV 7BH，R3</p><p>　　AJMP M32</p><p>　　M2： DEC R2</p><p>　　M32： MOV R1,#0FH</p><p>　　MOV 7AH,R2</p&g

24、t;<p>　　AJMP M21</p><p>　　M1： DEC R1</p><p>　　M21： MOV 79H，R1</p><p>　　MOV A，7DH</p><p>　　MOV R6，#4</p><p>　　N4： RL

25、 A</p><p>　　DJNZ R6,N4</p><p>　　MOV TH1,A</p><p>　　MOV TL1,#00H</p><p>　　POP DPL ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)</p><p>　　POP DPH</p&g

26、t;<p>　　POP PSW</p><p>　　POP ACC</p><p>　　RETI ；中斷返回</p><p>　　SHURU：MOV R0，#7EH ；置顯緩指針初值</p><p>　　MOV R1，#7EH

27、 ；置鍵入緩沖指針初值</p><p>　　MOV 79H，#00H ；初始化設(shè)定值</p><p>　　MOV 7AH，#00H</p><p>　　MOV 7BH，#00H</p><p>　　MOV 7CH，#00H</p><p>　　MOV

28、 7DH，#00H</p><p>　　MOV 7EH，#00H</p><p>　　MOV R3，#06H ；存放未設(shè)置數(shù)碼管個(gè)數(shù)</p><p>　　SHURU1：ACALL KS1 ； 判斷是否有鍵閉合</p><p>　　JZ XY

29、 ；（A）=0，無(wú)鍵閉合，調(diào)顯示延時(shí)</p><p>　　ACALL XD ；（A）/=0，有鍵閉合，進(jìn)行消抖延時(shí)</p><p>　　CJNE A，#16H，XY </p><p>　?。慌袛嗍欠袷谴_認(rèn)鍵按下，如不是，繼續(xù)輸入；如是，返回主程序</p><p><b>　　RET

30、</b></p><p>　　XY： ACALL XS</p><p>　　AJMP SHURU1</p><p>　　XD： ACALL T12ms ；消抖，延時(shí)12ms</p><p>　　ACALL KS1 ；延時(shí)后看是否仍有鍵閉合</p

31、><p>　　JNZ N0 ；仍有鍵閉合，轉(zhuǎn)掃描程序</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　N0： ACALL SAOM1</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　SAOM1： MO

32、V R2，#0FEH ；R2記列的掃描字</p><p>　　MOV R4，#0H ；R4記列號(hào)</p><p>　　SAOM2： MOV DPTR，#0FFDDH ；將掃描字送列</p><p>　　MOV A，R2</p><p>　　MOVX @DPTR，

33、A</p><p>　　INC DPTR ；指向行地址</p><p>　　MOVX A，@DPTR ；讀取行值</p><p>　　JB ACC.0，LONE ；第0行無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)查第</p><p>　　MOV A，#00H ；第0行有鍵

34、按下，置0行首鍵號(hào)#00H</p><p>　　AJMP QJH ；轉(zhuǎn)求鍵號(hào)</p><p>　　LONE： JB ACC.1，LTWO</p><p>　　MOV A，#08H</p><p>　　AJMP QJH</p><p>　　LTWO： JB

35、 ACC.2，LTHR</p><p>　　MOV A，#10H</p><p>　　AJMP QJH</p><p>　　LTHR： JB ACC.3，NEXT</p><p>　　MOV A,#18H</p><p>　　AJMP QJH</p><p

36、>　　QJH： ADD A，R4 ；鍵號(hào)=行首鍵號(hào)+列號(hào)</p><p>　　PUSH ACC ；鍵號(hào)進(jìn)棧保護(hù)</p><p>　　SAOM3： ACALL KS1 ；等待鍵釋放 </p><p>　　JNZ SAOM3</p>

37、;<p>　　POP ACC ；鍵釋放，返回，A中存鍵號(hào)</p><p>　　CJNE A，#16H，AAA ；根據(jù)鍵號(hào)判斷是否是確認(rèn)鍵</p><p>　　AJMP CHS</p><p>　　AAA： ACALL QJZ ；以鍵號(hào)求鍵值，返回值A(chǔ)中為待顯示數(shù)值</p

38、><p>　　MOV @R1，A </p><p>　　DEC R1</p><p>　　DJNZ R3，CHS </p><p>　??；若按鍵數(shù)超過(guò)6個(gè)，則R3重新賦值，重新設(shè)置設(shè)定值</p><p>　　MOV R3，#06H</p><p>　　MOV

39、 R1，#7EH</p><p>　　CHS： RET</p><p>　　NEXT： INC R4 ；增加列號(hào)值</p><p>　　MOV A，R2</p><p>　　JNB ACC.7，CHS ；第8列是否已經(jīng)掃描</p>&

40、lt;p>　　RL A ；第8列未掃描，轉(zhuǎn)下一列掃描</p><p>　　MOV R2，A</p><p>　　AJMP SAOM2</p><p>　　QJZ： MOV DPTR，#TAB1 ；求鍵值子程序</p><p>　　MOVC

41、 A，@A+DPTR </p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TAB1： DB 7,4,8,5,9,6,0AH,0BH </p><p>　　；按順序?yàn)殒I號(hào)從0-31，表中為對(duì)應(yīng)鍵值</p><p>　　DB 1,0,2,0FH,3,0EH,0CH,0DH</p>

42、;<p>　　DB 0,1,0,1,0,1,0,1</p><p>　　DB 2,3,2,3,2,3,2,3</p><p>　　XS： MOV 30H，#20H ；30H單元存放字位碼</p><p>　　XS1： MOV DPTR，#TAB</p><p>　　MOV

43、 A，@R0 ；R0指向7E-79H單元</p><p>　　MOVC A，@A+DPTR ；查表得R0所指單元的值的字形碼</p><p>　　MOV DPTR，#0FFDCH ；字形口地址</p><p>　　MOVX @DPTR，A ；送字形口

44、地址</p><p>　　MOV DPTR，#0FFDDH ；字位碼地址</p><p>　　MOV A，30H</p><p>　　MOVX @DPTR，A ；送字位碼</p><p>　　ACALL T1ms ；延時(shí)1ms</p>&

45、lt;p><b>　　DEC R0</b></p><p>　　JB ACC.0，XS2 </p><p>　??；判斷是否已顯示最右邊數(shù)碼管，是則重置指針R0</p><p><b>　　RR A</b></p><p>　　MOV 30H，A</p>

46、;<p>　　AJMP XS1</p><p>　　XS2： MOV R0，#7EH</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　TAB： DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H </p><p>　

47、　DB 80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH </p><p>　　T1ms： MOV R7，#02H ； 延時(shí)1ms</p><p>　　L4： MOV R6，#0F8H</p><p>　　L3： DJNZ R6，L3</p><p&g

48、t;　　DJNZ R7，L4</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　T12ms：MOV R7，#18H ；延時(shí)12ms程序</p><p>　　L6： MOV R6，#0F8H</p><p>　　L5： DJNZ R6，L5</p>

49、<p>　　DJNZ R7，L6</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　KS1： MOV DPTR，#0FFDDH </p><p>　　；判鍵閉合子程序，有鍵閉合則A 不為0</p><p>　　MOV A，#00H</p><p&

50、gt;　　MOVX @DPTR，A</p><p>　　INC DPTR</p><p>　　MOVX A，@DPTR</p><p><b>　　CPL A</b></p><p>　　ANL A，#0FH</p><p><b>　　RET</b>

51、;</p><p><b>　　END</b></p><p>　　說(shuō)明：實(shí)際的鍵盤(pán)分布如圖所示，每個(gè)方框代表一個(gè)鍵，中間的數(shù)字代表鍵值，及鍵盤(pán)上印著的數(shù)字，每個(gè)鍵上方的小數(shù)字代表鍵在掃描時(shí)的鍵號(hào)：</p><p><b>　　設(shè)計(jì)心得體會(huì)</b></p><p>　　一周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次課

52、程設(shè)計(jì)中我感覺(jué)收獲頗多。首先，在單片機(jī)的編程控制中加深了對(duì)單片機(jī)指令及中斷、子程序應(yīng)用的熟練程度，掌握了單片機(jī)應(yīng)用的各個(gè)注意事項(xiàng)。其次也學(xué)會(huì)了單片機(jī)開(kāi)發(fā)的步驟，并不是理論上可行就可以了，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，這時(shí)候就需要細(xì)心的調(diào)試。</p><p>　　一周的課程設(shè)計(jì)，不僅在學(xué)習(xí)上對(duì)我有所幫助，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，有如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互