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2021-2021学年
电子设计自动化
[作业1]
小车四个轮子的驱动电机为四个4.5V的直流电机,请以FPGA为控制芯片,以L298为驱动芯片,设计并搭建小车的控制及驱动电路,并用Verilog HDL 编写电机的驱动控制程序,实现对小车左转、右转、直行、后退等行进方向和行进速度的控制。要求设置假设干开关,分别用于控制小车的左转、右转、直行、后退、停顿及速度。
课程:电子设计自动化
教师:*怡
**:2021*6
**:********
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任务要求
小车四个轮子的驱动电机为四个4.5V的直流电机,请以FPGA为控制芯片,以L298为驱动芯片,设计并搭建小车的控制及驱动电路,并用Verilog HDL编写电机的驱动及控制程序,实现对小车左转、右转、直行、后退等行进方向和行进速度的控制。要求设置假设干开关,分别用于控制小车的左转、右转、直行、后退、停顿及速度。
实现方案
主要方案:以FPGA为控制芯片,以L298为驱动芯片。
使用ANVYL FPGA开发板作为主控板
L298N驱动芯片
驱动电路:
使能引脚可用于输入PWM脉宽调制信号对电机进展调速控制。如果无须调速可将两引脚接5V,使电机工作在最高速状态。输入信号端IN1接高电平输入端IN2接低电平,电机M1正转;反之,电机M1反转。M2同理。EN A、EN B通过输入PWM波以控制M1、M2调速。采用两片L298N控制4个电机,两只前置电机用同一片,控制芯片局部采用FPGA开发板编写,主要按键有:前〔↑〕、后〔↓〕、左〔←〕、右〔→〕、停顿〔S〕、半速〔1/2〕、全速〔1〕。
片1:控制前面两只轮子,A为左
片2:控制后面两只轮子,A为左
左转:左前轮停顿,其余正常
右转:右前轮停顿,其余正常
停顿:片1片2使能为零
半速〔1/2〕:片1片2使能为pwm调制波,占空比50%
全速〔1〕:片1片2使能为pwm调制波,占空比100%
FPGA局部设计控制器局部:
片1
片2
IN1
IN2
IN3
IN4
IN1
IN2
IN3
IN4
↑
1
0
1
0
1
0
1
0
↓
0
1
0
1
0
1
0
1
←
0
0
1
0
1
0
1
0
→
1
0
0
0
1
0
1
0
片1
片2
ENA
ENB
ENA
ENB
S
0
0
0
0
1/2
PWM
PWM
PWM
PWM
1
PWM
PWM
PWM
PWM
硬件连接图
前轮局部
Verilog程序设计
控制器程序设计:
PWM控制设计:
仿真结果
PWM档位控制
方向控制
参考资料
L298中文资料+PWM调速_不二的第九只兔子_新浪博客
blog.sina../s/blog_852d92f80101fs*p.html
数字电子技术实验教程.西南交通大学
数字电子技术.华中科技大学
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