一款基于FPGA实现步进电机脉冲信号控制器设计

Ferrya

一款基于FPGA实现步进电机脉冲信号控制器设计

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' B' M7 l. ]% \, s% n! l2 R【摘要】步进电机是由输入的脉冲信号来精确地控制机械的移动量。为了能够产生连续可调和稳定的脉冲信号，在分析连续信号产生原理的基础上，采用基于 LAM; 技术实现。在设计过程中，讨论了控制器的设计原理及各功能模块的设计功能，实现步进电机控制的各种功能，并给出部分模块的代码。
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0 n2 d6 p7 K" ~0 g8 Q3 l  @/ X1 引言
步进电机系统包括步进电机本体、步进电机驱动器和控制器三部分组成。步进电机控制器通过其输出的脉冲信号来实现电机的精确地机械位置的控制。电机的总旋转角度与输入脉冲总数成比例，电机的速度与每秒的输入脉冲数目（脉冲速率：A4J?7 5/>7）成比例，其旋转角误差不会逐步累积。因此，步进电机的转速及所旋转的角度就由输入脉冲的速率和总脉冲数所决定。如果步进电机仅需能够旋转即可的场合，则只要控制器所产生的脉冲供给步进电机即可。但是，在实际上，我们往往需要调节步进电机的旋转速度或旋转量，看看是否符合我们的设计要求。测试一个步进电机是否能完全同输入脉冲同步，就需要一个能精确设定脉冲速率和脉冲总数的脉冲发生器。有了这样的脉冲发生器，就可以控制步进电机完成一系列复杂的动作，例如加速、减速等。设计脉冲发生器可以通过模拟电路、单片机及采用专用逻辑电路的方法来实现。但是采用模拟电路实现精度低、抗干扰能力差；单片机实现受其时钟频率的限制，很难实现非整数时钟周期的脉冲信号；采用专用逻辑电路的方法可以输出连续可调的不同频率的脉冲信号输出，同时其具有较高的可靠性和稳定性。采用可编程技术（LAM;）实现，可以随时根据应用场合修改输出脉冲参数，体现了现代电子系统设计的优势。所以本设计以 !N<O 为设计手段，以 LAM; 为目标载体，设计和实现一个可产生符合步进电机系统设计要求的脉冲信号发生器。
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fanichicl

设计缜密

wu68aq

步进电机很实用。

jerryjb

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