步进电机定位控制系统设计.doc

资料分类:自动化 高级会员(小胖猫)提供原创毕业论文自动化资料更新时间:2017-11-24
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摘要:步进电动机是电动机的一种,它是由外部的脉冲信号来控制的,脉冲信号的频率、两相邻之间的脉冲延时决定了电机的速度和方向,因此它又被称作脉冲电机。步进电机的优点很多,主要是没有累积误差,易于精确控制,结构简单,使用维修方便,制造成本低等。当然它也有缺点,步进电机不能够之间连接在开发板上,它必须要用驱动芯片来进行驱动,不然它无法正常转动。

本次设计是基于FPGA的步进电机定位控制系统,控制对象是二相步进电机,需要对电机的各个方面进行学习,充分掌握关于步进电机的工作原理。由于步进电机的工作原理整个系统被分成了四大模块,分别是电机转速控制模块、电机方向控制模块、电机定位控制模块、数码管显示模块,这几个模块之间用接口连接。编写Verilog HDL模块程序来控制这四个模块,这几个模块仿真成功后再把这些模块综合起来进行验证,最终完成二相步进电机的定位控制系统设计。

关键词:二相步进电机;FPGA ;Verilog HDL

 

目录

摘要

ABSTRACT

1 引言-1

2 背景知识介绍-2

2.1  FPGA介绍-2

2.1.1  FPGA基本原理-2

2.1.2  FPGA特点-3

2.1.3  FPGA设计流程-3

2.2  Verilog HDL硬件描述语言简介-7

2.2.1  Verilog HDL历史-7

2.2.2  Verilog HDL特点-7

2.2.3  基于Verilog HDL的设计结构及流程-8

2.3  步进电机相关知识-8

2.3.1  步进电机的基本原理-8

2.3.2  步进电机的特点-9

2.3.3-步进电机的优点和应用-9

3 系统整体设计-11

3.1  系统硬件模块设计-11

3.2  系统软件模块设计-12

3.2.1 电机转向调节模块-12

3.2.2  电机转速调节模块-13

3.2.3定位控制模块-13

3.2.4  数码管显示模块-14

4 系统调试-15

4.1  硬件组成-15

4.1.1  关于FPGA开发平台-15

4.1.2  关于uln2003-16

4.1.3-七段数码管介绍-16

4.2 硬件验证-17

5 总结-19

致谢-20

参考文献-21

附录

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