熊子谦-综合课程设计-直流电机

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1、《自动化专业综合课程设计2》课程设计报告题目：直流电机转速简单控制系统设计院（系）：机电与自动化学院专业班级：自动化0901学生姓名：熊子谦学号：20091184030指导教师：王立谦2013年1月7日至2013年1月23日华中科技大学武昌分校制14《自动化专业综合课程设计2》课程设计任务书一、设计题目直流电机转速简单控制系统设计二、设计主要内容(1)控制要求本课程设计要求根据输入指令要求对直流电机进行转向及转速的控制，在控制过程中以EP3C10E144C8为主控芯片，利用0832芯片进行数模转换后，通过电压放

2、大单元放大电压驱动电机旋转及速度控制。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，中，快；转速在程序中设定，由程序实现。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直流电机的旋转。(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1含系统硬件设计电路2含软件设计（程序及必要的说明）3含软件仿真及生

3、成的顶层电路4调试及调试结果，以及在调试过程中出现的问题及解决办法14三、原始资料1直流电动机输出8位二进制数据，进入DAC0832进行模数变换，通过对0832的控制端口硬件电路连接选择其工作方式，每输入一组二进制数据则转换成一模拟量，这个模拟量经放大后驱动电机旋转。2本系统控制的还有直流电机的转速，通过输出数据的大小，可以调整模数转换后的电压值从而驱动电机速度变化。3在控制过程中，可以外接控制开关控制电机转速；4EP3C10E144C8芯片只能输出3.3V电压，0832输出的则是5V电压，对于直流电机的驱动是

4、不够的，因此必须有外接电路为直流电机提供足够的驱动能力。驱动电机运行驱动电路根据输入信号产生直流电机的控制数据控制信号模数转换CLK四、要求的设计成果在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。将(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

5、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。14五、进程安排序号课程设计内容学时分配备注1集中学生学习课程设计的关键理论知识、分配设计任务、明确设计要求、查找资料等。2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。1天完成各模块的VHDL程序设计、编译和时序仿真6天3编程、下载，结合硬件平台，进行调试。完成顶层文件图绘制，对编制好的文件交给老师检查，并按照老师

6、要求修改。2天4撰写课程设计说明书2天5答辩及验收课程设计2天合计15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

7、大学出版社,2008指导教师（签名）：20年月日14目录1.硬件资源及相关原理…………………………………………………………6页1.1相关设备………………………………………………………………………6页1.2直流电机工作原理……………………………………………………………6页2.系统总体设计方案……………………………………………………………8页2.1系统总体框架…………………………………………………………………8页2.2VHDL代码设计…………………………………………………………………9页3.调试及运行结果……………

8、…………………………………………………10页3.1调试……………………………………………………………………………10页3.2时序仿真………………………………………………………………………11页3.3硬件逻辑验证…………………………………………………………………11页4.结语……………………………………………………………………………12页14直流电机转速简单控制系统课程设计报告正文1.硬