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文档简介

FPGA步进电机定位控制系统设计

基于Verilog-HDL河南工程学院电气信息工程学院09电子科学与技术

目录1.实现功能2.设计思路3.系统框图4.程序流程图5.步进电机6.计数与显示7.仿真与实物实现功能1、模式选择2、方向控制3、速度控制4、定位控制5、数码管显示

返回目录设计思路

使用两个拨挡开关做标志信号，一个充当方向标志位，另一个充当模式控制位。按键key1用于设定速度，key2用于控制步进电机的开始与暂停，以key1、key2下降沿触发异步改变速度标志位和使能标志位的值。Key3、key4、key5、key6、key7、key8，下降沿触发，设定步进电机位置。步进电机控制模块通过检测以上标志位，选择不同模式，速度，方向控制步进电机运转，以步进电机输出状态选择寄存器的最低位的上升沿为触发信号，设置一个24位的寄存器，记录输出脉冲个数，若为定位模式，输出脉冲到达设定位置时，电动机停止转动。数码管动态扫描输出位置和预设位置。返回目录系统框图返回目录单脉冲程序分析返回目录四相步进电机步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移或直线位移的机电执行机构。控制步进电机的输入脉冲数量、频率及电机各相绕组的接通顺序,可以得到各种需要的运行特性。实验中应用EXI/O的高四位把握四相步进电机的四个相。，电机正转时的把握次序为A→AB→B→BC→C→CD→D→DA

此中：m为相数，把握办法是四相单四拍和四相双四拍时C为1，把握办法是四相单、双八拍时C为2，Zk为转子小齿数。本体系中采取的是四相单、双八拍把握办法，所以步距角为360°/5。但步进电机经过一个1/8的减速器引出，实际的步距角应为360°/5/8。四相步距电机的把握办法有四相单四拍，四相单、双八拍和四相双四拍三种把握体式格式。步距角的策画公式为：步进电机驱动

beginif(Dir==1'b1)state<=state+3'b001;elseif(Dir==1'b0)state<=state-3'b001;case(state)3'b000:StepDrive<=4'b0001;3'b001:StepDrive<=4'b0011;3'b010:StepDrive<=4'b0010;3'b011:StepDrive<=4'b0110;3'b100:StepDrive<=4'b0100;3'b101:StepDrive<=4'b1100;3'b110:StepDrive<=4'b1000;3'b111:StepDrive<=4'b1001;endcaseend

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