步进电机细分驱动控制.doc

“EDA技术应用”专用周报告(步进电机细分驱动控制)系部：电气信息工程系班级：通信技术11—1指导老师：龚老师姓名：齐棋2姓名：付晓会2摘要本次课题（步进电机细分驱动控制）要求使用PWM方法来控制步进电机的驱动和细分旋转，实现1/4细分（4.5°/步）控制盒不细分控制（18°/步）。用KEY1控制步进电机正/反（由LED1和数码管指示状态）；KEY2控制步进电机正常运行/细分运行（由LED2和数码管指示状态）。利用QuartusⅡ完成设计、仿真等工作，最后在SmartEDA实验箱上进行硬件测试达到课题要求。关键词：步进电机PWM驱动细分目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc353095143"第一章课题介绍PAGEREF_Toc353095143\h1HYPERLINK\l"_Toc353095144"1.1课题目的PAGEREF_Toc353095144\h1HYPERLINK\l"_Toc353095145"1.2课题内容PAGEREF_Toc353095145\h1HYPERLINK\l"_Toc353095146"1.3课题原理PAGEREF_Toc353095146\h1HYPERLINK\l"_Toc353095147"1.3.14相反应式步进电机的工作方式PAGEREF_Toc353095147\h2HYPERLINK\l"_Toc353095148"第二章硬件电路PAGEREF_Toc353095148\h3HYPERLINK\l"_Toc353095149"2.1步进电机及驱动电路图PAGEREF_Toc353095149\h3HYPERLINK\l"_Toc353095150"2.1.1步进电机细分驱动的工作原理PAGEREF_Toc353095150\h4HYPERLINK\l"_Toc353095151"2.2系统电源电路PAGEREF_Toc353095151\h6HYPERLINK\l"_Toc353095152"2.3按键及LED电路PAGEREF_Toc353095152\h7HYPERLINK\l"_Toc353095153"2.4七段数码管显示电路PAGEREF_Toc353095153\h7HYPERLINK\l"_Toc353095154"第三章设计步骤PAGEREF_Toc353095154\h9HYPERLINK\l"_Toc353095155"3.1设计步骤PAGEREF_Toc353095155\h9HYPERLINK\l"_Toc353095156"3.2引脚定义PAGEREF_Toc353095156\h9HYPERLINK\l"_Toc353095157"第四章程序清单PAGEREF_Toc353095157\h10HYPERLINK\l"_Toc353095158"第五章总结PAGEREF_Toc353095158\h17HYPERLINK\l"_Toc353095159"附录PAGEREF_Toc353095159\h19HYPERLINK\l"_Toc353095160"参考文献PAGEREF_Toc353095160\h22第一章课题介绍1.1课题目的学习使用FPGA实现步进电机和细分控制，了解步进电机细分控制的原理。1.2课题内容使用PWM方法来控制步进电机的驱动和细分旋转，实现1/4细分（4.5°/步）控制盒不细分控制（18°/步）。用KEY1控制步进电机正/反（由LED1和数码管指示状态）；KEY2控制步进电机正常运行/细分运行（由LED2和数码管指示状态）。利用QuartusⅡ完成设计、仿真等工作，最后在SmartEDA实验箱上进行硬件测试。1.3课题原理步进电机是一种应用非常广泛的几点产品，与普通电机相比它可以实现精确的位置控制，在驱动脉冲的控制下可以按规定的速度和角度旋转。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按规定的方向转动到一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲信号个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机的相数是指其内部的线圈组数，如一个4相的步进电机有4组线圈。下面以4相步进电机为例，说明步进电机的控制。用A、B、C、D来表示步进电机的四个线圈。1.3.14相反应式步进电机的工作方式：单相4拍运行方式正转时线圈通电顺序为：ABCD反转时线圈通电顺序为：ADCB