1、微机原理实验指导书（版本 0.1）余有灵 副教授控制科学与工程系2007 年 12 月 11 日说明本实验指导书是依据西安唐都科教仪器公司的产品手册编制，在实验中心相关领导和实验工作人员的帮助下完成的，在此表示感谢。本次实验包括三个实验系统。任意完成其中一个即可。实验 6-1 步进电机控制实验 1 实验目的 (1) 学习步进电机的控制方法。 (2) 学会用 8255 控制步进电机。 2 实验设备 PC 微机一台、TD-PIT+ 实验系统一套、选配四项八拍步进电机一个。 3 实验内容 学习步进电机的控制方法，编写程序，利用 8255 的 B 口来控制步进电机的运转。 4 实验说明及步骤 使用开环
2、控制方式能对步进电机的转动方向、速度、角度进行调节。所谓步进，就是指每给步进电机一个递进脉冲，步进电机各绕组的通电顺序就改变一次，即电机转动一次。根据步进电机控制绕组的多少可以将电机分为三相、四相和五相。实验平台可连接的步进电机为四相八拍电机，电压为 DC12V，其励磁线圈及其励磁顺序如图 6-1 及表 6-1 所示。 表 6-1 励磁顺序图 6-1 励磁线圈实验中 PB 端口各线的电平在各步中的情况如表 6-2 所示。实验电路如图 6-2 所示。 表 6-2 PB 端口各线的电平在各步中的情况图 6-2 步进电机控制实验参考接线图实验步骤如下： a) 确认从 PC 机引出的两根扁平电缆已经连
3、接在实验平台上。 b) 首先运行 CHECK 程序，查看 I/O 空间始地址。 c) 利用查出的地址编写程序，然后编译链接。 d) 参考图 6-2 所示连接实验线路。 e) 运行程序，观察步进电机的转动情况。 注意：步进电机不使用时请断开连接器，以免误操作使电机过分发热。 步进电机控制实验代码;*根据查看端口资源修改下列符号值*IOY0 EQU 9C00H ;片选 IOY0 对应的端口始地址;*MY8255_A EQU IOY0+00H*4 ;8255 的 A 口地址MY8255_B EQU IOY0+01H*4 ;8255 的 B 口地址MY8255_C EQU IOY0+02H*4 ;82
4、55 的 C 口地址MY8255_MODE EQU IOY0+03H*4 ;8255 的控制寄存器地址STACK1 SEGMENT STACKDW 256 DUP(?)STACK1 ENDSDATA SEGMENTTTABLE DB 01H,03H,02H,06H,04H,0CH,08H,09H DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX, DATAMOV DS, AXMAIN: MOV DX,MY8255_MODE ;定义 8255 工作方式 MOV AL,80H ;工作方式 0，A 口和 B 口为输出OUT DX, AL
5、 A1: MOV BX, OFFSET TTABLEMOV CX, 0008H A2: MOV AL,BXMOV DX,MY8255_B OUT DX,ALCALL DALLY INC BX LOOP A2MOV AH,1 ;判断是否有按键按下INT 16HJZ A1 ;无按键则跳回继续循环，有则退出QUIT: MOV AX,4C00H ;结束程序退出INT 21HDALLY PROC NEAR ;软件延时子程序PUSH CXPUSH AX MOV CX,0FFFHD1: MOV AX,5000HD2: DEC AXJNZ D2LOOP D1POP AXPOP CXRETDALLY ENDPC
6、ODE ENDSEND START实验 6-2 直流电机闭环调速实验 1 实验目的 (1) 了解直流电机闭环调速方法。 (2) 掌握 PID 控制规律及算法。 2 实验设备 PC 微机一台、TD-PIT+ 实验系统一套。 3 实验内容 本实验完成的是一个闭环调节直流电机转速的应用。用 8255 的 B 口作为直流电机的控制信号，通过对电机转速反馈量的的运算，调节控制信号，达到控制电机匀速转动的作用。并将给定转速和当前测量转速显示在屏幕上。 4 实验说明及步骤 直流电机闭环调速实验原理如图 6-3 所示。 图 6-3 直流电机闭环调速实验原理图利用实验平台上 8255 的 PB0 产生脉冲信号作
7、为控制量，经驱动电路驱动电机运转。霍尔测速元件输出的脉冲信号记录电机转速构成反馈量。在参数给定情况下，经 PID 运算，电机可在控制量作用下，按给定转速运转。实验利用 PC 机定时器 0 号通道，设置为输出 1ms 方波，作为采样时钟，PB0 产生 PWM 脉冲计时及转速累加，系统总线上 INTR 中断用于测量电机转速。参考实验线路如图 6-4 所示，参考程序流程如图 6-5 所示。 实验步骤如下： a) 确认从 PC 机引出的两根扁平电缆已经连接在实验平台上。 b) 首先运行 CHECK 程序，查看 I/O 空间始地址。 c) 利用查出的地址编写程序，然后编译链接。 d) 参考图 6-4 所
8、示连接实验线路。 e) 运行程序，观察电机运转情况以及显示在屏幕上的结果。 f) 实验程序参数表如表 6-3 所示。 图 6-4 直流电机闭环调速实验参考接线图表 6-3 实验程序参数表(a) 主程序 (b) 测速中断处理程序 (c) 定时采样中断处理程序图 6-5 直流电机闭环调速实验参考程序流程图直流电机闭环调速实验;*根据 CHECK 配置信息修改下列符号值*INTR_IVADD EQU 01CCH ;INTR 对应的中断矢量地址INTR_OCW1 EQU 0A1H ;INTR 对应 PC 机内部 8259 的 OCW1 地址INTR_OCW2 EQU 0A0H ;INTR 对应 PC
9、机内部 8259 的 OCW2 地址INTR_IM EQU 0F7H ;INTR 对应的中断屏蔽字PCI_INTCSR EQU 9438H ;PCI 卡中断控制寄存器地址IOY0 EQU 9C00H ;片选 IOY0 对应的端口始地址;*MY8255_A EQU IOY0+00H*4 ;8255 的 A 口地址MY8255_B EQU IOY0+01H*4 ;8255 的 B 口地址MY8255_C EQU IOY0+02H*4 ;8255 的 C 口地址MY8255_MODE EQU IOY0+03H*4 ;8255 的控制寄存器地址PC8254_COUNT0 EQU 40H ;PC 机内
10、8254 定时器 0 端口地址PC8254_MODE EQU 43H ;PC 机内 8254 控制寄存器端口地址STACK1 SEGMENT STACKDW 64 DUP(?)TOP LABEL WORDSTACK1 ENDSDATA SEGMENTTABLE1 DB Assumed Fan Speed:(/s),0AH,0DH,$ ;字符串变量TABLE2 DB Current Fan Speed:(/s),0AH,0DH,$ ;字符串变量ENT DB 0AH,0DH,$ ;换行，回车 CS_BAK DW ? ;保存 INTR 原中断处理程序入口段地址的变量IP_BAK DW ? ;保存 I
11、NTR 原中断处理程序入口偏移地址的变量IM_BAK DB ? ;保存 INTR 原中断屏蔽字的变量CS_BAK1 DW ? ;保存定时器 0 中断处理程序入口段地址的变量IP_BAK1 DW ? ;保存定时器 0 中断处理程序入口偏移地址的变量IM_BAK1 DB ? ;保存定时器 0 中断屏蔽字的变量TS DB 14H ;采样周期SPEC DW 55 ;转速给定值IBAND DW 0060H ;积分分离值KPP DW 1060H ;比例系数KII DW 0010H ;积分系数KDD DW 0020H ;微分系数YK DW ? ;反馈CK DB ? ;控制量VADD DW ? ;转速累加单元ZV DB ? ;转速计算变量ZVV DB ? ;转速计算变量TC DB ? ;采样周期FPWM DB ? ;PWM 脉冲中间标志位CK_1 DB ? ;上次控制量EK_1 DW ? ;PID 偏差AEK_1 DW ? ;偏差变化BEK DW ? ;偏差变化的变化AAAA DB ?VAA DB ?BBB DB ?VBB DB ?MARK DB ?R0 DW ?R1 DW ?
