基于fpga的步進電機細(xì)分控制電路的設(shè)計-免費閱讀
【正文】 ha:sm_seg_r = 839。hf8。 439。h2:sm_seg_r = 839。 assign sm_seg = sm_seg_r。 end endendmodule 6 步進電機細(xì)分狀態(tài)顯示模塊程序module display(clk,data_in,sm_bit,sm_seg)。b0100。b0001。 d=1。 d=pwmc。 d=0。 d=0。 state4: state=state5。reg[3:0] data=0。b011, state4=339。input pwmc,pwmd,xf。b1。reg b=0。 t1=0。reg[23:0] t1=0。always (negedge in)beginxf_r=~xf_r。endalways (posedge count[17])begin dout1 = key_in。reg dout2。 Fari241。謝 辭本學(xué)期我認(rèn)真學(xué)習(xí)了FPGA與CPLD技術(shù)這一門課程，這一次設(shè)計也是作為研究生的第一個課程設(shè)計。圖12 步進電機狀態(tài)顯示模塊圖13為本次設(shè)計的綜合模塊也就是步進電機的細(xì)分控制模塊，為了分辨電壓上升的狀態(tài)和電壓下降的狀態(tài)，在此分別輸入了不同頻率的信號。本次設(shè)計只有兩種模式分別為0細(xì)分和8細(xì)分模式。圖5為本次設(shè)計的頂層文件圖。圖2 步進電機電流等分細(xì)分波形圖3 電流線性等分細(xì)分矩角特性（2） 按等步距角細(xì)分。表3 一二相勵磁順序表STEPABCD1100021100301004011050010600117000181001勵磁的順序說明為：1 2 3 4 5 6 7 8 1如此循環(huán)。其特點是：輸出轉(zhuǎn)矩較大，振動比較小。每送一個勵磁信號，這是三種勵磁方式中最簡單的一種。六線制四相步進電機是比較常見的，它的控制等效電路如圖1所示，它有四條勵磁信號引線A，B,C,D,通過四條引線上勵磁脈沖產(chǎn)生的時刻，即可以控制步進電機的轉(zhuǎn)動，每出現(xiàn)一個脈沖信號，步進電機只走一步。不同廠家的細(xì)分驅(qū)動器精度可能差別很大；細(xì)分?jǐn)?shù)越大精度越難控制?；诓竭M電機具有轉(zhuǎn)矩大、慣性小、響應(yīng)頻率高、可開環(huán)應(yīng)用等優(yōu)點,它被廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動控制、儀器儀表等領(lǐng)域。然而步進電機在低頻運行時存在振蕩現(xiàn)象并且產(chǎn)生很大的電磁噪聲, 另外步進電機的固有步進角多在0. 45~1. 8之間, 在精密、穩(wěn)定控制場合, 用普通的方法驅(qū)動步進電機不能獲得理想的步進控制精度和運行平穩(wěn)度。 現(xiàn)場可編程門陣列( Field Programmable Gate Array, FPGA)集成度高、通用性好、設(shè)計靈活且性能穩(wěn)定, 能夠極大地縮小電路板的面積, 提高電路的穩(wěn)定性。因此，只要依照固定的順序不斷送出脈沖信號，步進電機就能夠一直連續(xù)轉(zhuǎn)動。其特點是：精確度好、消耗電力小，但是輸出的轉(zhuǎn)矩最小，產(chǎn)生的振動很大。因而成為目前使用最多的勵磁方式。本次設(shè)計采用是一二相勵磁的方式，順序為正轉(zhuǎn)。由上述電機各自相互通電的狀態(tài)下的矩角特性曲線可知，按等步距角細(xì)分必須滿足各自相矩角特性曲線幅值，位差和形狀都相同，如圖4所示。圖5 本次設(shè)計的頂層文件圖 各個模塊簡要介紹 圖6為按鍵電路通過input鎖定的按鍵輸入，然后xd模塊為消除抖動模塊，然后通過通過xf_cont模塊來實現(xiàn)電平的反轉(zhuǎn)，首次按下按鍵的時候xf端口輸出為高電平，代表的狀態(tài)為步進電機細(xì)分模式。圖9 步進電機細(xì)分狀態(tài)顯示模塊 各個部分仿真圖介紹本次設(shè)計的方針波形主要通過modemsim軟件進行仿真，用其編譯的腳本文件可以方便對每個模塊進行波形仿真，并驗證本次設(shè)計的正確性。最下邊的數(shù)值為步進電機的細(xì)分狀態(tài)值。首先要感謝老師對我們的辛勤教導(dǎo)，其次要感謝實驗室的同學(xué)為我提供了FPGA的開發(fā)板和技術(shù)指導(dǎo)。a, Mar237。reg dout3。 dout2 = dout1。endendmodule 3 電壓上升模塊程序
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