【正文】 耗和成本都是最低的。系統(tǒng)工作時，單片機(jī)需先通過計(jì)算設(shè)定計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器0的相關(guān)參數(shù)才能保證電機(jī)的正常運(yùn)行，增加了軟件的運(yùn)行時間，降低了系統(tǒng)效率，并且8253器件技術(shù)范圍有限（16位計(jì)數(shù)器），不能產(chǎn)生高頻，多個數(shù)的脈沖信號。 方案的選擇（1）從技術(shù)上看，方案一、方案二、方案三和方案四都可以實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的控制。驅(qū)動器部分可以對步進(jìn)電機(jī)的步數(shù)進(jìn)行細(xì)分并驅(qū)動電機(jī)。通過控制DSP定時器的周期值來控制步進(jìn)脈沖的頻率。功率放大器的作用就是把控制器輸出的環(huán)型脈沖加以放大，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動。第3章 基于EPM240C1005芯片的步進(jìn)電機(jī)控制器的方案設(shè)計(jì) 整體設(shè)計(jì)框圖圖31整體設(shè)計(jì)框圖 方案設(shè)計(jì)與選擇 步進(jìn)電機(jī)是將電信號轉(zhuǎn)化為角位移的裝置。第二章主要介紹了設(shè)計(jì)要求與技術(shù)指標(biāo)。步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動電源是互相聯(lián)系的整體。簽于上述情況，我們決定以廣泛的感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)為例。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點(diǎn)?！　〔竭M(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路根據(jù)步進(jìn)電機(jī)控制器發(fā)出的信號工作，步進(jìn)電機(jī)控制器的信號由單片機(jī)產(chǎn)生。每種情況下都會確定子磁通矢量，轉(zhuǎn)子上的磁性將嘗試與該矢量保持一致。但是，對這些電機(jī)的這種狹隘看法常常會在以后的項(xiàng)目開發(fā)過程中導(dǎo)致大難題。 In the overload of the circumstances, motor speed, stop location depends only on the pulse signal frequency and pulse count, and not under the influence of load changes, . give motor add a pulse signal, motor is turned a step distance horns。其中MC結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，并具有復(fù)雜的I/O單元互連結(jié)構(gòu)，可由用戶根據(jù)需要生成特定的電路結(jié)構(gòu)，完成一定的功能。圖紙要求：按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。第46周： 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成說明書初稿。 2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課題名稱：基于EPM240T1005芯片步進(jìn)電機(jī)控制器設(shè)計(jì)二、指導(dǎo)老師：　王 勇 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求課題概述步進(jìn)電動機(jī)的技術(shù)已很成熟，特別適合于小功率開環(huán)定位系統(tǒng)，至今還沒有能取代它的更適合產(chǎn)品，今后將繼續(xù)穩(wěn)步發(fā)展和完善化在功率稍大和要求高響應(yīng)高速度的系統(tǒng)，則更多地讓位給交流伺服系統(tǒng)。第7周： 指導(dǎo)老師檢查畢業(yè)設(shè)計(jì)完成情況，作好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備。曲線圖表要求：所有曲線、圖表、線路圖、程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)用徒手畫，必須按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或工程要求繪制。本文設(shè)計(jì)了以CPLD作為核心器件種基于它的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。 This first sexual relationship exists, plus the stepping motor only cyclical error without accumulative error, etc。步進(jìn)電機(jī)像其它磁“模擬”電機(jī)一樣產(chǎn)生扭矩。由于轉(zhuǎn)子和定子的齒數(shù)不同，產(chǎn)生的移動或步進(jìn)可能極小。步進(jìn)電機(jī)控制器控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向，如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡單。敘述其基本工作原理。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源框圖如圖所示。第三章描述了EPM240C1005芯片的步進(jìn)電機(jī)控制器，其中主要涉及到步進(jìn)電機(jī)的整體設(shè)計(jì)框圖以及方案的設(shè)計(jì)與選擇。步進(jìn)電機(jī)控制器目前主要有四種方式實(shí)現(xiàn)，分別為基于數(shù)字電路芯片的控制器、基于DSP控制的控制器、基于單片機(jī)控制的控制器、基于CPLD器件來設(shè)計(jì)EPM240C1005的步進(jìn)電機(jī)控制器。功率放大步進(jìn)電機(jī)脈沖分配 振蕩脈沖方向控制圖32 步進(jìn)電機(jī)控制器系統(tǒng)的組成 這種控制方式在步進(jìn)電機(jī)控制器的早期歷史階段，起到了一定的作用，并滿足了當(dāng)時的控制器要求。步進(jìn)電機(jī)脈沖分配器隔離驅(qū)動電路TMS 320LF2407 A 步進(jìn)脈沖 方向控制圖33 DSP控制四相步進(jìn)電機(jī)原理圖 該方法靈活性好，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)算速度快，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制系統(tǒng)所需求的高速度信號處理。系統(tǒng)工作時，單片機(jī)需先通過計(jì)算設(shè)定計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器0的相關(guān)參數(shù)才能保證電機(jī)的正常運(yùn)行，增加了軟件的運(yùn)行時間，降低了系統(tǒng)效率，并且8253器件技術(shù)范圍有限（16位計(jì)數(shù)器），不能產(chǎn)生高頻，多個數(shù)的脈沖信號。方案一利用數(shù)字電路芯片的邏輯關(guān)系對脈沖進(jìn)行分配，實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的控制。方案四，應(yīng)用一個低成本CPLD 器件，正好解決了單片機(jī)PWM軟件編程和8253對脈沖計(jì)數(shù)的問題。隨著MAX IIZ的推出，有三種型號產(chǎn)品都使用了同樣的創(chuàng)新CPLD體系結(jié)構(gòu)：MAX II CPLDMAX IIG CPLDMAX IIZ CPLD這一瞬時接通的非易失器件系列面向蜂窩手機(jī)設(shè)計(jì)等通用低密度邏輯應(yīng)用。高性能支持高達(dá)300 MHz的內(nèi)部時鐘頻率性能加倍( MAX器件相比 )。 II 網(wǎng)絡(luò)版軟件支持所有的MAX II CPLD，優(yōu)化了引腳鎖定適配，提高了性能。它采用變磁阻原理產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，將數(shù)字電脈沖輸入轉(zhuǎn)換為模擬的輸出軸運(yùn)動。(3)利用輸入脈沖的頻率高低即可做轉(zhuǎn)速的調(diào)整。、176。/176。DETENTTORQUE在國內(nèi)沒有統(tǒng)一的翻譯方式，容易使大家產(chǎn)生誤解；由于反應(yīng)式步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子不是永磁材料，所以它沒有DETENTTORQUE?！　〔竭M(jìn)馬達(dá)有一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步進(jìn)馬達(dá)在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。5）分類（一）反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（VAriABle ReluCtAnCe，簡稱 VR）反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由軟磁材料制成的，轉(zhuǎn)子中沒有繞組。這種電動機(jī)最初是作為一種低速驅(qū)動用的交流同步機(jī)設(shè)計(jì)的，后來發(fā)現(xiàn)如果各相繞組通以脈沖電流，這種電動機(jī)也能做步進(jìn)增量運(yùn)動。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載，而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。只要對步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動力矩又可以提高控制精度。當(dāng)通電狀態(tài)的改變完成一個循環(huán)時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個齒距。圖43 ULN2003實(shí)物圖 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路及原理圖44步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路及原理CPLD采用Altera公司MAX7000系列的EPM7128SLC8415。頻率源為MAXII 芯片上的48MHZ這些頻率通過軟件分頻，21分頻器選擇輸入至CPLD 的I/O 口就能進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制了。下圖53是在CPLD上總程序設(shè)計(jì)圖：圖53 CPLD上總程序設(shè)計(jì)圖 軟件設(shè)計(jì)模塊 根據(jù)圖53 的規(guī)劃，本控制器設(shè)計(jì)的軟件就是對 ASIC 內(nèi)的功能來進(jìn)行設(shè)計(jì)，使 用 VHDL語言來實(shí)現(xiàn)框內(nèi)四大模塊功能。最初看到這個課題，不知如何下手，所以就去網(wǎng)上找了許多資料，盡管有許多的設(shè)計(jì)方案，可是總感覺自己還是有許多的東西弄不太清楚，于是就請教同學(xué)。從中我學(xué)會了很多新的東西，通過查找資料，對資料進(jìn)行分析，自學(xué)能力也顯著增強(qiáng)。第7章 致 謝隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)暫告尾聲，意味著我大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活既將結(jié)束，回首既往，自己一生最寶貴的時光能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過，實(shí)是榮幸之極。 最后要感謝的是我的父母，他們不僅培養(yǎng)了我對中國傳統(tǒng)文化的濃厚的興趣，讓我在漫長的人生旅途中使心靈有了虔敬的歸依，而且也為我能夠順利的完成畢業(yè)論文提供了巨大的支持與幫助。 48hz clock clk_3m : out std_logic。) then qscan=qscan+1。use 。 up_down:out std_logic_vector(2 downto 0) )。039。 when others= end case。附錄B3掃描觸發(fā)消抖編碼模塊LIBRARY ieee。END key_al8。 key_valid : OUT STD_LOGIC )。 KEY_VALID : IN STD_LOGIC。b2v_inst : key_scanPORT MAP(col = col, scan_t = SYNTHESIZED_WIRE_5, key_pressed = SYNTHESIZED_WIRE_6)。use 。end step3_6。 then temp=temp+1。64分頻 when110=cp=temp(6)。 end if。 then next_state=st3。 when st4= if np=39。 else next_state=st4。039。 begin if cp39。 then current_state=next_state。 end if。 elsif current_state=st5 then step=0110。 elsif current_state=st7 then step=0101。 end process p_b。039。139。 else next_state=st6。 when st6= if np=39。 then next_state=st5。 end if。039。256分頻 when others= end case。 case up_down is when000=cp=temp(0)。signal temp:std_logic_vector(14 downto 0)。 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制時鐘 up_down:in std_logic_vector(2 downto 0)。b2v_inst12 : scan_countPORT MAP(clk_3m = clk_3m, clk_1k = clk_1k, key_pressed = SYNTHESIZED_WIRE_6, scan_t = SYNTHESIZED_WIRE_5)。 butt_code : OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0) )。ponent scan_count PORT(clk_3m : IN STD_LOGIC。 scan_t : IN STD_LOGIC_VECTOR(2 downto 0)。 LIBRARY work。end process。 when0001= if up_down_f111 then up_down_f=up_down_f+1。architecture a of key_f issignal up_down_f:std_logic_vector(2 downto 0)。use 。 end process。clk_9k: out std_logic)。圖2電源指示燈圖3電源接口圖4下載線端口圖5 I/O口EPM240T100芯片上自帶有源晶振，可根據(jù)自己系統(tǒng)的特點(diǎn)選擇相應(yīng)的頻率，為系統(tǒng)提供精準(zhǔn)的時鐘源圖6時鐘電路圖7復(fù)位電路復(fù)位電路采用按鈕開關(guān)構(gòu)成的阻容復(fù)位電路，復(fù)位信號（低電平有效）接入PIN44即可用作普通的IO輸入，也可以通過Quartus II軟件將該按鈕的輸入作為DEV_CLRn功能。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。同時，與組員之間的團(tuán)結(jié)與合作，讓我更加意識到團(tuán)隊(duì)的重要性。功夫不負(fù)有心人，在大家共同的努力下，盡管經(jīng)歷了不少的艱