基于可编程器件的步进电机控制系统软件设计

论文编号:DQ030  论文字数:17120,页数:39 附任务书，开题报告，文献综述，外文翻译

摘  要
 步进电机在数字控制系统中有着广泛的应用，传统步进电机控制电路的实现多用单片机或专用接口芯片。然而此类控制方法存在单片机易受电机干扰、专用接口芯片使用灵活性差等缺点。本文提出一种基于CPLD的步进电机的控制，介绍了步进电机控制的硬件电路及控制模块，采用VHDL语言实现步进电机转速控制、正反转以及显示等各个部分的设计，并在MAX+PLUSⅡ下实现理想的仿真。该控制采用CPLD作为核心器件，减少分立元件使用，在实时性和灵活性等性能上都有很大的提高。同时，采用VHDL语言可以根据步进电机的不同，改变程序参数就可以实现不同型号步进电机控制，有利于步进电机的广泛应用。
 
关键词： 步进电机控制、 EDA、CPLD、VHDL、MAX+PLUSⅡ

Abstract
Stepper motor in the digital control system has a wide range of applications, the traditional stepper motor control circuits of the multi-use interface chip microcontroller or exclusive. However, such control methods SCM vulnerable to electrical interference, flexibility in the use of special interface chip poor shortcomings. This paper presents a CPLD on the stepper motor control, on the stepper motor control hardware circuits and control module, using VHDL language stepper motor speed control, and positive and shows, and other parts of the design and MAXPLUS2 To achieve the ideal simulation. The control CPLD as a core device used to reduce the use of discrete components, in real-time performance and flexibility, and so on have greatly improved. At the same time, VHDL language can be used in accordance with the different stepper motor, the change process parameters can be achieved different models stepper motor control and is conducive to the broad application of stepper motor
 
Keywords：Stepper motor control、EDA、CPLD、VHDL、MAX+PLUSⅡ

目 录
摘要……………………………………………………………………………. .. .…….………..I
1 绪论…………………………………………………………………………………...………..1
2 电子设计自动化技术……………………………………………………………...………. 3
2.1  EDA概述………………………………………………………………….……….……3
 2.1.1  EDA的发展历程…………………………………………………..…………….3
 2.1.2  EDA技术的特征…………………………………………………..……………4
 2.1.3  EDA技术的应用………………………………………………….…………….7
2.2  CPLD概述……………………………………………………………………………....9
2.3  MAX+PLUSⅡ介绍…………………………………………………………….…………11
2.4  硬件描述语言VHDL……………………………………………………….. ..…….…13
 2.4.1  VHDL语言的特点………………………………………………………….. …13
 2.4.2  VHDL语言的开发……………………………………………………………...14
 2.4.3  VHDL语言的结构……………………………………………………………...14
3  步进电机控制技术………………………………………………………………………..16
 3.1  步进电机工作原理……………………………………………………………………16
 3.2  步进电机工作特点……………………………………………………………………17
    3.3  步进电机控制的新技术………………………………………………………………18
4  基于可编程器件的步进电机控制系统……………………………………………....19
    4.1  系统设计………………………………………………………………………………19
 4.2  系统硬件设计…………………………………………………………………………19
     4.2.1  核心器件的选用………………………………………………………………19
     4.2.2  控制面板的设计………………………………………………………………24
     4.2.3  电机驱动电路…………………………………………………………………25
     4.2.4  电源电路………………………………………………………………………27
 4.3  系统软件设计…………………………………………………………………………28
     4.3.1  系统软件模块构成……………………………………………………………28
     4.3.2  CPLD设计及电路时序……………………………………………………….28
5  总结……………………………………………………………………………….….…. …34
致谢………………………………………………………………………………………….....35
参考文献……………………………………………………………………………36
附录：源程序………………………………………………………………………………37