步进电机定位控制器EDA设计说明书.ppt

LOGO LOGO 步进电机定位控制器EDA设计 北方民族大学 电气信息工程学院 08 流程图 设计要求 1 设计框图 2 设计模块 3 仿真测试 4 仿真测试 5 总结 6 设计要求 本设计是一个基于FPGA的四相电机定位控制，能根据用户输入要求，确定电机转过的角度。并且根据用户输入的数据不同，选择最快捷的激磁方法。 四相步进电机工作原理 电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开， 如A相通电，由于磁场作用，齿1与A对齐，其他小齿与励磁绕阻相互错开。 四相步进电机工作原理 磁场方 向 0 45 90 135 180 225 270 315 端口信号 /B/ABA 0001 0111 0010 0110 0100 1100 1000 1001 一相激磁 1 1 1 1 二相激磁 1 1 1 1 一.二相激磁 1 1 1 1 1 1 1 1 设计框图 按键输入 系统时钟CLK 方向设定 移动定位控制 编码输出模块 FPGA 步进电机 数码显示 设计模块及其仿真 模块一：步进电机的方向设定。 源程序 step_motor_direction:block signal cntinc:integer range -2 to 2; signal cntini:integer range -1 to 0; signal angledncntdec:integer range 2 downto 1; begin process(dir,manner,angle) begin if ini=1 then if dir=0 then case manner is when 01= 源程序 cntini=0; cntinc=2; angledncntdec=2; when 10= cntini=-1; cntinc=2; angledncntdec=2; when 11= cntini=0; cntinc=1; angledncntdec=1; when others=--manner=00 if (angle rem 2)=1 then cntini=-1; cntinc=2; angledncntdec=2; else cntini=0; cntinc=-2; angledncntdec=2; 源程序 end if; end case; elsif dir=1 case manner is when 01= cntini=0; cntinc=-2; angledncntdec=2; when 10= cntini=-1; cntinc=-2; angledncntdec=2; when 11= cntini=0; cntinc=1; angledncntdec=1; when others=--manner=00 if(angle rem 2)=1 then cntini=-1; cntinc=-2; angledncntdec=2; 源程序 else cntini=0; cntinc=-2; angledncntdec=-2; end if; end case; end if; end if; end process; end block; 模块一仿真模型：一相激磁仿真波形 如果manner=01，电路使用一相激磁法，则count的初始值为000（cntini=0） 每次加2（cntinc=2）；angledncntdec每次减2. 模块一仿真模型：二相激磁仿真波形 如果manner=10；电路使用二相激磁法，则count的初始值为111（cntini=1）， 每次加2（cntinc=2）；angledncntdec每次减2. 模块一仿真模型：自动选择激磁方法仿真波形 如果manner=00；进行自动判断，若angle进步为偶数（角度设定可以被90整除），使用一相激磁法，则count的初始值为000（cntini=0） 每次加2（cntinc=2）；angledncntd