基于 cpld 的步进电机控制器设计

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1、辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第35页基于CPLD的步进电机控制器设计摘要随着微电子技术的发展，可编程逻辑器件在当今得到了广泛的应用。本文通过分析可编程逻辑器件的工作特点，对可编程逻辑器件作为步进电机控制器的可行性进行了探讨，并与单片机进行比较（单片机是传统的步进电机控制器核心），得出了使用可编程逻辑器件作为步进电机控制器，相比较于单片机而言更具有优越性的结论。基于对步进电机的工作原理进行了详细的分析，提出了可编程逻辑器件的使用作为一个开环控制的步进电机控制方案。该方案控制器的理论输出波形通过进行编程和仿真在Max+plusII软件上可以

2、得出。通过对仿真波形的详细分析，表明该方案在理论上是成立的。为了证实该控制器的实际可行性，本文在通过方案理论仿真的基础上对Altera公司生产的CPLD芯片EPM7128SLC84-7进行了程序烧写，为了付诸实践进而设计了一个简易的步进电机驱动器，从而完成了对实物电机的控制。通过实践，证明了该方案的实际可行性。关键词：步进电机；可编程逻辑器件；MAX+plusII；控制辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第35页CPLD-basedDesignofTheStepperMotorControllerAbstractWiththedevelopme

3、ntofmicroelectronictechnology,programmablelogicdevicehasbeenwidelyusedinmodernworld.Thispaperdiscussesthefeasibilityofprogrammablelogicdeviceasasteppermotorcontrollerbyanalyzingthecharacteristicsofprogrammablelogicdevice.Comparedwithsingle-chipwhichisthecoreofthetraditional

4、steppermotorcontroller,Idrawaconclusionthatprogrammablelogicdeviceasasteppermotorcontrollermoresuperiorthansingle-chip.Throughthedetailedanalysisontheworkingprincipleofsteppermotor,thispaperpresentsthecontrollerofsteppermotoropen-loopcontrolschemewilluseprogrammablelogicdev

5、ice.ProgrammingandsimulationusingMAX+plusIIsoftware,thetheoryofthecontrolleroutputwaveformisobtained.Throughdetailedanalysisofthesimulationwaveform,showsthattheschemeissetupintheory.Inordertoactuallyconfirmthefeasibilityofthecontroller,proceduresburnedintothechipcalledEPM71

6、28SLC84-7.Then,asimplesteppermotordriveisdesignedandproduced.Inthisway,anintegratedsteppermotorcontrolsystemismade.Throughthepractice,provesthepracticalfeasibilityoftheproposedscheme.Keywords:steppermotor;PLD;MAX+plusII;control辽宁科技大学本科生毕业设计（论文）第35页目录摘要IAbstractII1绪论11.1选题背景

7、11.2EDA技术简介11.3MAX+plusII介绍21.4步进电机21.5设计任务32步进电机的结构及运行原理42.1混合式步进电机结构42.2四相步进电机运行原理42.3混合式步进电机的运行特性62.3.1静态运行特性62.3.2步进运行特性72.3.3连续运转状态83步进电机的控制方案103.1步进电机的开环控制103.2系统整体结构103.3器件说明114算法及其仿真124.1模式选择124.2正反转控制124.3各相通电顺序控制信号生成134.3.1四相四拍144.3.2四相八拍144.4速度转换15辽宁科技大学本科生毕业设计（论

8、文）第35页4.5整体仿真184.6显示与键盘184.6.1数码管显示184.6.2键盘输入195系统硬件电路235.1控制器电路235.2光电耦合电路245.3驱