课程实习题目;用步进电机模拟控制的全自动洗衣机
课程实习任务与要求;
1.实习任务：设计并制作模拟出洗衣机控制器。
2.实习要求：控制要求：1)按下启动按钮，洗衣机电源导通，准备进入洗衣程序。在洗衣过程任一时刻按下停止键，洗衣程序中止运行。按下启动按钮，程序重新开始运行。
2) 洗衣之前需按标准/柔和按钮来决定不同的洗衣程序。
3) 洗衣机开始进水，洗衣过程开始，程序中用高水位开关按钮来代替"水位到"开关信号，低水位开关信号来代替"排水完"信号。
4) 洗衣过程结束，蜂鸣器发出声响。
在洗衣机在一切条件具备下，要求对电机的自动控制，由于受实际条件的限制，我们采取用步进电机来模拟洗衣机传动等控制动作。
下面用图(a~d)解洗衣过程：
5.4.3设计过程
1.确定控制过程：
全自动洗衣机可自动完成洗衣、清洗、排水、脱水等洗衣的全过程。他们分别由进水排水电磁阀、脱水电磁离合器、电机的正反转来实施控制，洗衣机能自动进行水位检测，并可实现标准/柔和程序选择以适应不同衣物的洗涤要求。
在洗衣机上面一半都要操作的选择面板如：
图5-1
部分按钮说明如下：
启动/停止：控制电机的启动与停止，当接通电源，洗衣机水加进去之后，达到洗衣的条件后，启动洗衣机，当洗衣服过程出现特殊的情况需要停止洗衣机工作，也可按下该按钮。
清 柔：洗衣过程为正转5S，反转5S，以洗比较干净的衣服。
正 常：洗衣过程为正转20S，反转20S，以清洗一般的衣服。
2.设计原理：
A、步进电机
步进电动机又称为脉冲电机，是工业过程控制和仪表中一种能够快速启动、反转和制动的执行元件。其功用是将电脉冲转换为相应的角位移或直线位移。步进电动机的运转是由电脉冲信号控制的，步进电动机的角位移量或线位移量与脉冲数成正比，每给一个脉冲，步进电机就转动一个角度(步距角)或前进/倒退一步。步进电机旋转的角度由输入的电脉冲数确定，所以，也有人称步进电动机为一个数字/角度转换器。当某一相绕阻通电时，对应的磁极产生磁场，并与转子形成磁路，这时，如果定子和转子的小齿没有对齐，在磁场的作用下，由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点，转子将转动一定的角度，使转子与定子的齿相互对齐，由此可见，错齿是促使电机旋转的原因。
本平台使用四相步进电动机，当其以四相单四拍、四相双四拍、四相八拍方式工作时的脉冲分配表如表1，表2和表3
表5-2-1 四相单四拍脉冲分配表 表5-2-2 四相双四拍脉冲分配表
A B C D A B C D
N 1 0 0 0 N 1 1 0 0
N+1 0 1 0 0 N+1 0 1 1 0
N+2 0 0 1 0 N+2 0 0 1 1
N+3 0 0 0 1 N+3 1 0 0 1
表5-2-3 四相八拍脉冲分配表
A B C D
N 1 0 0 0
N+1 1 1 0 0
N+2 0 1 0 0
N+3 0 1 1 0
N+4 0 0 1 0
N+5 0 0 1 1
N+6 0 0 0 1
N+7 1 0 0 1
如步进电动机每一相均停止通电，则电机处于自由状态;若某一相一直通直流电时，则电机可以保持在固定的位置上，即停在最后一个脉冲控制的角位移的终点位置上，这样，步进电动机可以实现停车时转子定位。这就是步进电动机的自锁功能。当步进电机处于自锁时，若用手旋转它，感觉很难转动。
步进电动机是用电脉冲进行控制的电机，改变脉冲输入频率，就可以改变电机的速度;改变通电顺序，即改变定子磁场旋转的方向，就可以达到控制步进电动机正反转目的。
接线： 黑线(2根)+12V接入-
红线：A相 -
黄线：B相 -
褐线：C相 -
绿线：D相 -
系统框图与说明; 因采用了PC机和PC总线接口应用平台，硬件电路相对简单，除利用了PC机本身资源外(如中断资源)，8255并行接口单元，再加上外围驱动电路，便构成可步进电机控制电路，硬件原理图如图 硬件部分为为上海航虹高科技有限公司开发设计的AEDK-88ET实验机，图5-3为这次课程实习的硬件连接图：
图5-3硬件连接图
下面为步进电机接口电路原理图，图5-4：
图5-4电机控制电路
5.4.5软件主要模块流程图与说明;
利用8255作为输入/输出的核心，一方面，它从输入方向的端口接受拨动开关的位置状态。以此为依据控制步进电机的运行;另一方面，它输出控制脉冲，给驱动电路提供脉冲信号，决定步进电机的运行的方向，角度和速度。
图5-5信号流程图
下面为部分程序代码：
;---------端口定义及伪指令定义---------：
C8279 EQU 20AH
D8279 EQ