實驗三

步進電機原理及應用一、實驗目的和要求二、實驗設備三、實驗內容四、實驗步驟五、實驗原理六、思考題一、實驗目的和要求初步學習和掌握MCS-51的體系結構和匯編語言，了解Keil編程環境和程序下載工具的使用方法。了解步進電機的工作原理，學習用單片機的步進電機控制系統的硬件設計方法，掌握定時器和中斷系統的應用，熟悉單片機應用系統的設計與調試方法。了解數碼管輸出的原理及編程方式。二、實驗設備單片機測控實驗系統步進電機控制實驗模塊Keil開發環境STC-ISP程序下載工具三、實驗內容編制MCS-51程序使步進電機按照規定的轉速和方向進行旋轉，并將已轉動的步數顯示在數碼管上。步進電機的轉速分為兩檔，當按下S1開關時，進行快速旋轉，速度為60轉/分。當松開開關時，進行慢速旋轉，速度為10轉/分。當按下S2開關時，按照順時針旋轉；當松開時，按照逆時針旋轉。本程序要求使用定時器中斷來實現，不準使用程序延時的方式。四、實驗步驟4.1預習4.2簡單程序錄入和調試4.3程序調試4.4編寫程序，完成功能4.1預習參考附錄二、附錄三和expr/資料/原理的輔助材料，學習MCS-51匯編語言使用和步進電機原理，閱讀數碼顯示器的電路圖，重點理解步進電機的工作方式和數碼管顯示方式。4.2簡單程序錄入和調試MCS51單片機匯編語言的基本格式比較簡單，程序中可以使用通用寄存器或者內存單元進行計算。另外，單片機的程序沒有退出到操作系統的概念，一般都是死循環程序。一個簡單程序舉例如下：ORG0000H;復位起始地址

LJMPSTART;中間地址保留給中斷向量表ORG0040H;程序實際起始地址START:;實際程序

MOV40H,#0H4.2簡單程序錄入和調試NEXT:MOVA,40HINCAMOVP0,A;板上的P0口連接到8個LED，可以監視運行狀態

MOV40H,AMOVR6,#0FFHL2:MOVR7,#0FFHL1:DJNZR7,L1DJNZR2,L2;延遲一段時間

LJMPNEXTEND參考Keil使用指南，創建工程，設置工程參數，添加ASM文件，并錄入上面的簡單程序。確保無編譯和鏈接錯誤。4.2簡單程序錄入和調試本程序需要使用定時器定時，并使用中斷來同步。中斷程序的典型例子如下：ORG

0000HLJMP

STARTORG

000BHLJMP

T0IN;中斷向量表ORG

0040HSTART:...;初始化...T0IN:...;中斷程序...RETI;中斷返回END4.押3獎定時灰器中壇斷使用利定時丸器時紗，首塵先應寒由外邁部條點件得徐到要際定時腹的時坑間長倡度t，如謀本實永驗中禁，就慢是根蝦據要欣求的被速度校計算標出的雕每一北步之統間的玩間隔慚。然比后選織擇適客當的具定時頑器工友作方治式，向去計含算想喊要設鈴定的專計數栗器初績值s，使貴用如房誠下方悠程。（2定時慘器最碌大位圍數－s）×定時棄周期=t定時甜周期=誰12烏/C爭PU晶振鋒頻率4.工3陡定時狡器中良斷（2定時渴器最凝大位祖數－s）×定時脅周期=t得到得的s需要辯分成乓高8位和蜘低8位，仗分別脹放入秋計數虧器TH炕x和TL救x中（x為0或1）。敲如果s為負暗數，具說明果需要嘴的定勿時時悅間太姜長，硬即使棕定時鑼器的偽最大趣時間潛也無陽法滿版足要堤求。朋這種雕情況微下，朱需要扭加入岡軟件承循環鐘才能變實現委。我雹們可秀以將討需要刮的定啞時時敢間分疑成n份，洲利用側定時揮器達胸到t/毛n的時稱間長申度，涼然后皺在定梁時器斤處理盲程序逗中，粘累計智某一恐變量石，如濾果到郵達n，說錯明總胳的時彈間t已經吐達到均。要想屈使用辣定時登器中脾斷，錢除了可上面的的定暗時器封初值嫂設定折外，練還需仗要將抄其他積相關誦的特祖殊功疏能寄便存器住也都鄭設置枝好。叢如果沉使用志方式0和方援式1，不風要忘維記在箱計數喊結束頌后重船新恢松復計劣數器隊初值籮。4.名4堆程序肚調試譽及現權象觀原測用單五步、聽斷點潔、連歐續方漏式調膝試程喉序，慢觀察終狀態尚指示團燈及寶電機練狀態稠，檢曠查運疊行結后果。綱如果魯需要摔，可岔以將疲四個贊輸出士信號印的狀化態同始時輸圣出到P0口的易某些單位上盜，便鋒于觀肌察。五、頓實驗悟原理我們手使用岡的單枯片機脂系統內的頻紫率是12錫M；步硬進電融機轉瓶動一靠周需識要24步。本步自進電社機實驕驗板慣，使遠用FA捐N8胞20邁0作為喇驅動疫芯片籌。CP時U通過忌如下4個引巴腳與FA短N8豈20窮0相連盛，即錘：CPUFAN8200P1.1CE1P1.4CE2P3.2IN1P1.0IN2五、踏實驗藏原理本實率驗使齊用簡恩單的援雙四鋸拍工膏作模培式即榜可，男這也聽是FA同N8銷20咬0比較賤方便勤的工箏作方刑式。示只要餓將CE吃1和CE恨2分別混置為離高，喪然后IN膊1和IN鵲2按照搬預定木的脈右沖輸方出，與即01將->擦11鼓->獎10繼->薯00鍬->半01這個鵲循環類構成牌一個樣方向升旋轉虛的輸務出脈誘沖，魂將此犧序列尾翻轉瓜，就疊是相弱反方血向的弄輸出濾脈沖誼。五、怠實驗鹽原理數碼遇管顯累示本開薯發平巨臺有3個數碎碼管蜜，使叫用串寶行方裂式連斷接在怠一起有，具膀體電短路參纏見實掩驗原期理。假要想步輸出翼一個貪字形杠碼，燒就需胖要從坐高位蛛到低絲式位依喪次向漫移位市寄存穿器輸獨出8個比鋪特。缸移位繡寄存斗器的狹數據造線和丈時鐘接線分數別接姐到單虛片機箏的P4.嗓5和P4暈.4管腳遞，可靜以使該用MC先S-檔51里面稀的位遮操作誕指令賞進行愿輸出租。連賢續輸奪出3個字葵形，24個bi狠t之后摘，欲馳顯示縣的字動形將疼穩定岸地顯效示在登數碼派管上啊，程普序可弄以轉妖而執杠行其鞠他工幕作。七段剖字形他的編捐碼方何式需灰要通杯過實小驗獲前得。泥這些濾編碼斜作為粗程序慰中的板常數目，使衡用DB命令像存放幸。在胃程序色中，傾需要忙將數搏值轉硬換為補相應捏的字掉形編另碼，坑可以他使用MO鴨VC指令指來完練成。七段追數碼撤顯示廈器五、線實驗蜓原理采用3個74德HC別16靜4級聯貴控制殲三個左數碼雀管的壩顯示狠，具訴體實鞭驗原怪理如團下圖航所示倒。其胳中使赴用單笛片機P4異.5作為虧模擬敬串口畫數據留，使辛用P4伏.4模擬膜串口匹時鐘秀，CL糞R端接姐高電賞平。晨使用股上一銳個74扁HC緞16紛4的Q7作為慘下一客個74閱HC同16鍵4的輸咽入端灣。P4消E悲QU勁0白C0解HMO帶V科P4抖.4慕,碧CSE鮮TB找P火4.賠4五、終實驗跨原理74涌HC盡16芹4是高忘速CM繁OS器件希。74序HC次16敵4是8位邊曲沿觸柳發式近移位礙寄存投器，父串行旅輸入屈數據規，然篩后并羊行輸喬出。升數據土通過姑兩個辜輸入違端（A或B）之翅一串芒行輸避入；扯任一陡輸入護端可館以用封作高膨電平拜使能鮮端，觸控制匠另一跳輸入礙端的瞇數據貫輸入頑。兩震個輸溜入端親或者胳連接仆在一斯起，腹或者樹把不不用的美輸入捆端接惱高電葛平，貓一定溜不要用懸空埋。時鐘(C去LK君)每次霸由低背變高魚時，漏數據陡右移葡一位頑，輸言入到Q0，Q0是兩蔽個數攪據輸仙入端喜（A和B）的冊邏輯有與，差它將據上升爛時鐘央沿之役前保蔑持一杜個建琴立時隨間的妻長度阿。主復沾位(C刊LR徐)輸入足端上摸的一制個低器電平檢將使速其它定所有抵輸入桶端都厚無效匠，同獻時非拖同步呢地清壩除寄救存器惡，強占制所宴有的迫輸出狂為低固電平盾。六、舅思考齒題1.如采遍用單腦四拍朋工作良模式孟，每叛次步隊進角斃度是潤多少齊，程亮序要貓如何濁修改呼？2.如采門用單輛雙八址拍工趴作模飽式，詠每次管步進抬角度膜是多羊少，奪程序惑要如毫何修菊改？3.步進存電機涉的轉迷速取劃決于誦那些疤因素波？有程沒有仰上、涌下限右？4.如何茂改變被步進堂電機爹的轉貴向？5.步進躺電機銳有那閣些規奶格參朱數，姑如何島根據曲需要鎮選擇誰型號歷？六、匠思考嫁題5.柔M