步进电机控制及其汇编程序.docx

综合实践报告之第二次大作业
题目：步进电机控制设计
说明：在工业电气自动化工程中，步进电机是一种常用的控制设备，它以脉冲信号控制电机的转速，在数控机床、仪器仪表、计算机外围设备以及其它自动设备中有广泛的应用。
步进电机是指一步步走的电动机，所谓“步”指转动角度，每步都会使电机转过一个固定的角度。步进电机有不同的种类，但其控制方法均相同，均以脉冲信号进行驱动，很适合使用单片机来进行控制。
本次大作业要求设计一个步进电机的控制部分。

已知：
1. 采用2相制5线步进电机，其结构如下图所示，线圈中心抽头X1与X2连接在一起；

2. 步进电机采用1相激磁法，即在每一个瞬间只有一个线圈导通，其它线圈休息；
3. 单片机与步进电机之间可采用ULN2003类的驱动IC；

要求：
1. 查找资料，设计出步进电机的硬件连接电路图；
2. 给出控制软件流程图；
3. 用汇编语言写出控制软件的代码。

提示：本作业对电机的转动方向不做要求，在实际应用中，改变线圈激磁的顺序可以改变步进电机的转动方向，每送一次激磁信号后应经过一小段时间延时，让步进电机有足够的时间建立激励磁场及转动。可以使用单片机的P0.0~P0.3端口输出控制信号，经驱动IC传至步进电机。

一. 电路图设计说明
此控制电路选用AT89S51型单片机作为驱动时序的输出控制器，其P0.1-P0.3输出作为两相四线步进电机的时序信号，经过驱动芯片ULN2003放大后输入到两相四线步进电机的输入端口；单片机P1.0-P1.2作为控制指令的输入按键K1-K3的输入端口，K1为电机正转按键，K2为电机正转按键，K3为电机停止按键，这三个按键均为高电平输入有效，按一下K1电机正转，按一下K2电机反转转，按一下K3电机停止。其硬件电路如图一：

二. 控制程序流程图
由于ULN2003是非们输出电路所以P0.0-P0.3端口输出低电平才是有效驱动电平，其控制程序流程图如图二：

三. 控制程序

K1      BIT  P1.0
        K2      BIT  P1.1
        K3      BIT  P1.2
        K_OLD   EQU  30H
        K_NEW   EQU  31H
;---------------------------------------------------------
         ORG  0000H
         JMP  MAIN
        ORG  0030H
;---------------------------------------------------------
MAIN:
         MOV  SP,#60H
         MOV  P1,#00H
         MOV  P0,#0FFH
         MOV  K_OLD,#04H

MAIN1:
         MOV R2,#4            ;给R2赋值4循环移位次数
CALL  K_SCAN            ;键扫描
         MOV  A,K_NEW
         CJNE  A,#00H,MAIN2 ;是否有按键按下
         MOV  A, K_OLD        ;
JMP  MAIN4
MAIN2:
         CALL  DELAY               ;延时示去抖动
         CALL  K_SCAN            ;再次判断键是否按下
         MOV  A,K_NEW
         CJNE  A,#00H,MAIN3 ; 再次判断键是否按下
         MOV  A, K_OLD
JMP  MAIN4
MAIN3:
MOV K_OLD ,A      
MAIN4:
JB ACC.0,LOOP1         ;K1按下既P1.2-P1.0输入为001电机正转指令
         JB ACC.1,LOOP2         ;K2按下既P1.2-P1.0输入为010电机反转指令
         JB ACC.2,LOOP3         ;K3按下既P1.2-P1.0输入为110电机停止指令
        JMP  MAIN1

;电机正转控制时序
LOOP1:         
MOV A,#0FEH
LOPP1A:  
MOV  P0,A
         CALL DELAY ;延时
RLC A ;左移1位
DJNZ R2,LOPP1A
         JMP  MAIN1

;电机反转控制时序
LOOP2:         
MOV A,#0F7H
LOPP2A:  
MOV  P0,A
         CALL DELAY ;延时
RRC A ;右移1位
DJNZ R2,LOOP1A
         JMP  MAIN1

;电机停止控制时序
LOOP3:         
MOV A,#0FFH 
MOV  P0,A ;P0.0-P0.3输出1111电机停止
JMP  MAIN1

;---------------------------------------------------------
;K_SCAN:
;        MOV  K_NEW,#00H
;        MOV  A,P1 ;将P1端口的输入状态读入
;        ANL  A,#07H ;保留P1端口状态的低三位
;        MOV  K_NEW,A ;将K1,K2,K3的输入状态存入K_NEW,
;        RET
;---------------------------------------------------------

;---------------------------------------------------------
;延时子程序
DELAY:
        MOV  R6,#200
DEL:
        MOV  R7,#0FFH
        DJNZ  R7,$
        DJNZ  R6,DEL
        RET
;---------------------------------------------------------