eda步进电机控制设计

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1、车辆与动力工程学院课程设计说明书河南科技大学课程设计说明书课程名称EDA技术题目步进电机控制学院车辆与动力工程学院班级学生姓名指导教师日期EDA技术课程设计任务书班级：姓名：学号：设计题目：步进电机控制一、设计目的车辆与动力工程学院课程设计说明书进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力；掌握EDA设计的一般方法；熟悉一种EDA软件，掌握一般EDA系统的调试方法；利用EDA软件设计一个电子技术综合问题，培养VHDL编程、书写技术报告的能力。为以后进行工程实际问题的研究打下设计基础。二、设计任务（1）控制步进电机的启动和停止；（2）控制步进电机的正转和反转；（3）电机速度可调

2、并显示转速；三、设计要求（1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应课题的背景、意义及现状研究分析。（2）通过课题设计，掌握计算机组成原理的分析方法和设计方法。（3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和实验结果。（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。四、设计时间安排查找相关资料（1天）、设计并绘制系统原理图（2天）、编写VHDL程序（2天）、调试（2天）、编写设计报告（2天）和答辩（1天）。1.江国强编著.EDA技术与实用(第三版).北京：电子工业出版社，2011.2.曹昕燕，周凤臣.EDA技术实验

3、与课程设计.北京：清华大学出版社,2006.53.阎石主编.数字电子技术基础.北京：高等教育出版社，2003.4.MarkZwolinski.DigitalSystemDesignwithVHDL.北京：电子工业出版社，20085.AlanB.MarcovitzIntroductiontologicDesign.北京：电子工业出版社，2003指导教师签字：年月日步进电机控制摘要车辆与动力工程学院课程设计说明书随着电子技术的发展，现场可编程门阵列FPGA和复杂可编程逻辑器件CPLD的出现，使得电子系统的设计者利用与器件相应的电子设计软件，在实验室里就可以设计自己的专用集成电路ASIC器件

4、。其中电子设计自动化（EDA）的关键技术之一就是可以用硬件描述语言（HDL）来描述硬件电路。VHDL是用来描述从抽象到具体级别硬件的工业标准语言，它是由美国国防部在80年代开发的HDL，现在已成为IEEE承认的标准硬件描述语言。VHDL支持硬件的设计、验证、综合和测试，以及硬件设计数据的交换、维护、修改和硬件的实现，具有描述能力强、生命周期长、支持大规模设计的分解和已有设计的再利用等优点。利用VHDL这些优点和先进的EDA工具，根据具体的实际要求，将设计一个步进电机控制器电路。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。也就是当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，它就驱动步进电机按设定的

5、方向转动一个固定的角度，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。现场可编程门阵列(FPGA)是对步进电机实现一体化控制的理想选择。目前，步进电机在控制系统中的应用越来越广泛，由此凸现了步进电机控制的重要性。本文简单介绍了步进电机的原理和特点，并根据步进电机的特性设计了基于FPGA的控制电路：以PWM变频来控制步进电机的转速。关键字：步进电机电机控制EDA技术目录第一章绪论-4-1.1步进电机简介-4-1.2步进电机控制-4-1.2.1.步进电机的起动：-4-车辆与动力工程学院课程设计说明书1.2.2.步进电机的换向：-5-1.2.3.步进电机的转速控制：-6-第二章总体设计-6-2.1步

6、进电机驱动电路:-6-2.2控制模块的设计:-6-2.3程序流程图:-7-2.4步进电机控制模块的设计:-8-第三章系统程序及仿真-9-3.1总体设计电路-9-3.2程序及仿真波形-9-第四章设计结论-20-第五章参考文献:-20-第一章绪论§1.1步进电机简介车辆与动力工程学院课程设计说明书步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进

7、电机来控制变的非常的简单。不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机，在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机.§1.2步进电机控制步进电机能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移，不需要A/D转换，所以被认为是理想的数控执行元件。§1.2.1.步进电机的起动：步进电动机的最高起动频率（空载起动频率）一般为0.1KHz到3-4KHz，而最高运行频率则可以达到6KHz。以超过最高起动频率的频率直接起动