EDA课程设计-简单步进电机控制系统设计推荐.docVIP

《EDA技术及应用》 课程设计报告 题 目： 简单步进电机控制系统设计 院 （系）： 机电与自动化学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2017年6月 19日至2017年 6 月 23日 武昌首义学院制 《EDA技术及应用》课程设计任务书 一、设计题目 简单步进电机控制系统设计 二、设计主要内容 (1) 控制要求 本课程设计要求对三相四线制的步进电机进行控制，要求编写程序完成步进电机的转速及专向的控制，能够实现正转的三档转速控制及反转的三档速度控制。 ① 根据控制要求，编写VHDL程序实现简单控制功能； ② 在电机运转过程中，能够实现简单的速度控制，速度控制分三档：慢，快； 转速在程序中设定，由按键控制；此外还要求由一个按键实现转向控制； ③ 主控芯片由于功耗要求，其输出电流较小，驱动能力不够，因此必须设计驱动电路驱动步进电机的旋转。 (2) 设计要求 ① 设计FPGA的基础工作电路 ② 设计直流电机，驱动电路芯片及FPGA芯片的硬件电路连接 ③ 设计输入控制部分硬件电路 ④ 程序下载并进行硬件调试 （3）撰写说明书 QuartusII软件中新建原理图文件，编译，仿真，锁定管脚并下载到目标芯片。 (1) 根据设计要求, 设计系统的原理框图，说明系统中各主要组成部分的功能； (2) 在QuartusII软件中，编写各个模块VHDL源程序；并上机调试通过； (3) 根据软件编好用于系统仿真的测试文件； (4) 编好用于硬件验证的管脚锁定文件； (5) 记录系统各个模块仿真结果； (6) 记录调试过程中出现的问题及解决办法。 注意：基本要求学生必须完成，学有余力的学生可以在基本要求完成的前提下，选择其它方案完成设计。一般来说，生成的硬件电路越简单考查评价就越高。 五、进程安排 序号 课程设计内容 学时分配 备注 1 集中学生学习的关键理论知识、分配设计任务、明确设计要求 0.5天 2 根据任务的要求进行方案构思，初选方案，绘制系统原理框图并与指导教师讨论，方案定稿。 0.5天 3 完成各模块的VHDL程序设计、编译和时序仿真 4 编程下载，结合硬件平台进行调试 1天 5 撰写课程设计说明书 0.5天 6 答辩及验收课程设计 0.5天 合计 5天 六、主要参考资料 [1] 侯伯享. VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计. 西安：西安电子科技大学出版,2010 [2] 潘松. EDA技术实用教程. 成都：电子科技大学出版社,2010 [3] 李玉山. 电子系统集成设计技术. 北京：电子工业出版社，2010.6. [4] 李国丽.EDA与数字系统设计.北京：机械工业出版社,2009 [5] 周彩宝.VHDL语言及其应用. 上海:华东计算机技术研究所：2009 [6] 谭会生.EDA技术中和应用实例与分析.西安:西安电子科技大学出版社,2008 指导教师（签名）： 20 年 月 日 目录 1 课程设计要求及目的 6 1.1课程设计任务 6 1.2 课程设计要求 6 1.3 课程设计目的 6 2 课程设计主要内容 6 2.1 系统硬件原理图 6 2.2 系统硬件接线图 7 2.3三相四线制步进电机 7 2.4 驱动电路 8 2.5 软件设计 9 2.5.1 源程序 9 2.3.2 功能仿真图 10 2.3.3 仿真电路图 10 2.3.4引脚分配图 11 3 调试结果及分析 11 4 课程设计总结 11 5 参考文献 12 1 课程设计要求及目的 1.1课程设计任务 用EDA技术对三相四线制步进电机进行控制。 1.2 课程设计要求 ①本课程设计要求对三相四线制的步进电机进行控制，要求编写程序完成步进电机的转速及专向的控制，能够实现正转的三档转速控制及反转的三档速度控制； ②在电机运转过程中，能够实现简单的速度控制，速度控制分三档：慢，快； 转速在程序中设定，由按键控制；此外还要求由一个按键实现转向控制； ③主控芯片由于功耗要求，其输出电流较小，驱动能力不够，因此必须设计驱动电路驱动步进电机的旋转。 1.3 课程设计目的 了解三相四线制步进电机工作原理；熟练使用VHDL语言编程。 2 课程设计主要内容 2.1 系统硬件原理图 图1 系统原理图 2.2 系统硬件接线图 Step motor