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摘要：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)機(jī)的一種，它是由外部的脈沖信號(hào)來控制的，脈沖信號(hào)的頻率、兩相鄰之間的脈沖延時(shí)決定了電機(jī)的速度和方向，因此它又被稱作脈沖電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)很多，主要是沒有累積誤差，易于精確控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便，制造成本低等。當(dāng)然它也有缺點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)不能夠之間連接在開發(fā)板上，它必須要用驅(qū)動(dòng)芯片來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，不然它無法正常轉(zhuǎn)動(dòng)。 本次設(shè)計(jì)是基于FPGA的步進(jìn)電機(jī)定位控制系統(tǒng)，控制對(duì)象是二相步進(jìn)電機(jī)，需要對(duì)電機(jī)的各個(gè)方面進(jìn)行學(xué)習(xí)，充分掌握關(guān)于步進(jìn)電機(jī)的工作原理。由于步進(jìn)電機(jī)的工作原理整個(gè)系統(tǒng)被分成了四大模塊，分別是電機(jī)轉(zhuǎn)速控制模塊、電機(jī)方向控制模塊、電機(jī)定位控制模塊、數(shù)碼管顯示模塊，這幾個(gè)模塊之間用接口連接。編寫Verilog HDL模塊程序來控制這四個(gè)模塊，這幾個(gè)模塊仿真成功后再把這些模塊綜合起來進(jìn)行驗(yàn)證，最終完成二相步進(jìn)電機(jī)的定位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：二相步進(jìn)電機(jī)；FPGA ；Verilog HDL
目錄 摘要 ABSTRACT 1 引言-1 2 背景知識(shí)介紹-2 2.1 FPGA介紹-2 2.1.1 FPGA基本原理-2 2.1.2 FPGA特點(diǎn)-3 2.1.3 FPGA設(shè)計(jì)流程-3 2.2 Verilog HDL硬件描述語言簡(jiǎn)介-7 2.2.1 Verilog HDL歷史-7 2.2.2 Verilog HDL特點(diǎn)-7 2.2.3 基于Verilog HDL的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及流程-8 2.3 步進(jìn)電機(jī)相關(guān)知識(shí)-8 2.3.1 步進(jìn)電機(jī)的基本原理-8 2.3.2 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)-9 2.3.3-步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用-9 3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)-11 3.1 系統(tǒng)硬件模塊設(shè)計(jì)-11 3.2 系統(tǒng)軟件模塊設(shè)計(jì)-12 3.2.1 電機(jī)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)模塊-12 3.2.2 電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊-13 3.2.3定位控制模塊-13 3.2.4 數(shù)碼管顯示模塊-14 4 系統(tǒng)調(diào)試-15 4.1 硬件組成-15 4.1.1 關(guān)于FPGA開發(fā)平臺(tái)-15 4.1.2 關(guān)于uln2003-16 4.1.3-七段數(shù)碼管介紹-16 4.2 硬件驗(yàn)證-17 5 總結(jié)-19 致謝-20 參考文獻(xiàn)-21 附錄 |
