基于FPGA的直流电机PWM控制实现

《基于FPGA的直流电机PWM控制实现》课程设计总结报告一、课题名称《基于FPGA的直流电机PWM控制实现》二、设计任务设计驱动电路来驱动直流电机显示调速等级测速电路基于L298N驱动直流电机设计三、系统总体设计方案画出系统原理框图、方案的论证与比较等内容；系统原理框图分频分频频率计控制两个十位计数器8位寄存器输出转速PLL208位计数PWM脉宽调制信号发生输出PWM波形调速开关消抖4位计数译码制输出PWM的实现与比较一般的脉宽调制PWMPWM波形中高电平的宽度。若用单片机产生的PWM信号波形，需要通过D/A转换器产生锯齿波电压和设置参考电压，通过外接模拟比较器输出PWM波形，因此外围电路比较复杂。FPGA中的数字PWM控制欲一般的模拟PWM控制不同。用FPGA产生PWM波形，只需FPGA内部资源就可以实现。用数字比较器代替模拟比较器，其一端接设定值计数器输出，另一端接线性递增计数器输出。当线性计数器的计数值小于设定值时输出低电平，当计数值大于设定值时输出高电平。与模拟控制比较，省去了外接的D/A转换器和模拟比较器，FPGA外部连线很少，电路更加简单，便于控制。脉宽调制式细分驱动电路的关键是脉宽调制，转速的波动随着PWM脉宽系法术的增大而减小。四、具体实现方案（各模块或单元电路的设计、工作原理阐述等内容；PWMPWM-SQU1此模块是FPGA中的PWML端（键1，可以改变电机转向。PWM-SQU1的输入端之一来自模块。这是一个8为计数器，输出的数据相当于锯齿波信号，此信号的频率就是PWM波的频率，它有来自锁相环的C0的频率决定。PWM-SQU1另一端来自键控的8位数据，其中低4为CIN[3..0]设定为恒定1111，高4位有计数器CNT4B在键K8K8在计数器前加了7段译码模块DECL7S,其输出接5E+系统的数码管LEDC。PWM-SQU1模块：内部程序：COUNTER8B模块：内部程序：COUNTER4B模块：内部程序：SLT二路选择器模块：内部程序：消抖模块：DECL7S:内部程序：整体PWM波输出模块：电机转速措施系统有CNIN口进入。由于此方法册转速，会附带大量毛刺脉冲，所以在CNIN信号后必须接（即消抖模块2TF-CTRLLOCK8是8位十进制显示在数码管LEDA,LEDB.设计能输出8Hz的脉冲采用了两个8位分频器CNT和一个6为分频器CNT6.CNT模块：内部程序：TF-CTRL模块:内部程序：CNT10D模块：内部程序：LOCK8模块：内部程序：工作时钟发生器。这主要有锁相环PLL20模块担任。其输入频率是20MHz。PLL20模块的设置：整体程序：五、系统仿真结果及分析（系统仿真结果及结果分析；仿真结果引脚锁定六、结果展示（各模块工作实际照片展示等；PWM波形输出通过按键来改变它的占空比，由LEDC可以观察到，按键由0—F这16个档次，数值越大，占空比也就越大。测速效果4. 方向改变按键改变按键1，就可以输出在M0或是M1上，方向相反七、心得体会本次EDA课程设计题目为直流电机调速器设计，实现用PWM对于电机的控制。此次QuartusII软件平台上进行程序的编译和仿真，锁定引脚并下载到可编程逻辑器件（试验箱）中，进行硬件的测试。此次EDA课程设计历时两周时间，两人一组合作进行系统的设计。程序的编写我们采用元件例化的形式，经过思考和相互间的分析讨论，将整个系统划分3个功能模块，彼此配合进行3个功能模块设计和程序的编写。其间，我们亦遇到许多问题，诸如整个系统核心模块计数过程的实现，时钟频率的设定等等。EDA广泛的技术。现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如