EDA技术实现三相双三拍异步电机控制。绝对有用!.doc

　　《电子设计 EDA 技术》 课程设计 　　课题：三相双三拍步进电机环分电路设计 　　院系： 自动化 　　班级： 数控卓越 111 　　学号： 203110814 　　姓名： 刘陈砖 　　1 　　目 录 一、 摘要 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 二、 任务要求 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 三、 步进电机原理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 四、 方案设计 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 五、 操作过程 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 六、 仿真波形分析 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 七、 总结 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6 八、 附件 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 72 　　一、摘要： 　　利用 EDA 技术进行对电子系统设计表达， VHDL 则是目 前通用硬件描述语言。 本次设计提出了一种利用 VHDL 语言设计电机控制器的思路， 实现三相双三拍步进电机驱动电路的设计。 　　二、 任务要求： 　　三相双三拍步进电机环分电路设计： 　　首 先 设 定 相 序 初 值 ， 而 后 每 来 一 次 脉冲 降沿 ， 相 序 按 照AB?BC?CA?AB 的顺序变化， 相应控制位置高电平。 　　三、 步进电机原理 　　步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。 三相反应式步进电机， 其定子的每相都有一对磁极， 每个磁极都只有一个齿，即磁极本身，故三相步进电机有三对磁极共六个齿；其转子有四个齿，分别称为 0、 1、 2、 3 齿。 　　步进电机以的双三拍工作时各相的通电顺序为： AB→BC→CA3 　　→AB 　　四、 方案设计 　　4.1 设计思路 　　1、 脉冲分配器设计-------控制步进电机的通电顺序鉴于双三拍的通电顺序为： AB→BC→CA→AB ， 设计一个3 进制的计数器： 　　正转为“011→ 110→ 101”循环， 　　反转为“101→ 110→ 011”循环。 　　2、 频率发生器----------控制步进电机的调速通过脉冲频率即可控电机的转动速度 　　3、 方向锁存器----------控制步进电机的工作方式步进电机的状态分为停止、 正转、 反转。 电机转动控制设计三个信号输入端， Z 为正转启动脉冲信号， F 为反转脉冲信号， T 为停止的脉冲信号。 通过方向锁存器将输入的脉冲信号转为电平信号， 并且保证信号的唯一性。 　　4.2 设计框架图 　　4 　　五、 操作过程 　　1、 打 开 Quartus II 工 作 环 境 ， 建 立 项 目 工2、 编写源代码 　　5 　　3、 编译 　　4、 管脚分配 　　5、 波形仿真 　　6 　　六、 仿真波形分析 　　通过波形可以看出满足设计要求。 有一定的延时。 　　七、 总结 　　此次设计完成用 EDA 技术对步进电机的三相双三拍步进电机环分电路设计， 并满足了设计任务要求。 　　通过这次设计更加熟悉了 EDA 技术，较熟练的掌握了 quartus软件的使用， 并且对于 VHDL 源代码的书写有利些许心得， 将书本所讲用于实践是一种极大的提升。 　　7 　　八、 附件 　　源代码： 　　LIBRARY IEEE; 　　USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; 　　USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; 　　ENTITY MC IS 　　PORT(INCLK:IN STD_LOGIC; 　　SZFT:IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); 　　OUTPUTCBA:OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0));END MC; 　　ARCHITECTURE ARCH_MC OF MC IS 　　SIGNAL SA:STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); 　　BEGIN 　　PROCESS(INCLK,SZFD) IS 　　BEGIN 　　IF(RISING_EDGE(INCLK))THEN 　　IF(SZFT=100)THEN 　　IF(SA=3)THEN 　　SA=001; 　　ELSE 　　SA=SA+1; 　　END IF; 　　8 　　ELSIF(SZFT=010)THEN 　　IF(SA=1)THEN 　　SA=011; 　　ELSE 　　SA=SA-1; 　　END IF; 　　ELSIF(SZFT=001)THEN 　　SA=000; 　　END IF; 　　END IF;