摘要:随着电子技术的发展，伺服直流电机控制方式也有了很大的变化。其中，PWM脉宽调制技术成为控制电动机的主流，随着可编程逻辑器件的出现，又给直流电机伺服系统提供了一种新的方法。本设计是利用VHDL硬件描述语言在FPGA系统中设计一个直流电机的伺服控制系统。本文研究的具体内容是以FPGA器件Core EP4CE6为核心板，基于PWM脉宽调制技术控制原理，控制直流电动机的转停、正反转、按不同档位转、定时控制等功能。在QuartusII软件上仿真后说明位置反馈、速度反馈和直流反馈对直流电机的控制都更精准、更可靠。同时，本设计还包含时钟模块，既可以用于进行时间的显示，同时也方便了调节显示时间，以便控制定时模块的启动。总体而言，本系统将直流电动机的驱动模块、万年历的显示模块、定时控制模块等，各模块相互联系，共同完成对直流电动机的控制。

 

关键词：直流电动机；FPGA；PWM原理；硬件描述语言

 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景-1

1.2 国内外现状-1

1.3 主要技术手段-2

1.4 完成内容-3

2 核心板Core EP4CE6介绍-4

2.1 概述-4

2.2 硬件设计-4

2.2.1 整体电路设计框架-4

2.2.2 电源电路-5

2.2.3 时钟电路-6

2.2.4 复位电路-7

2.2.5 配置/下载接口-8

2.2.6 配置电路-9

2.2.7 LED电路-9

2.2.8 拓展版接口-10

2.3 开发板基本操作-10

3 系统硬件电路的设计-12

3.1 系统的整体功能-12

3.2 系统电路-12

3.2.1 系统的整体设计思路-12

3.2.2 时钟电路-13

3.2.3 调时/复位电路-13

3.2.4 LED指示电路-14

3.2.5 档位控制电路-14

3.2.6 PCB电路板设计-15

4 系统软件设计-16

4.1 系统的软件流程-16

4.1.1 程序框图-16

4.1.2 程序流程图-16

4.1.3 简要说明-17

4.2 系统的主程序-17

4.2.1 系统主程序流程图-17

4.2.2 主程序简要说明-18

4.3 程序的分部分介绍-18

4.3.1 时钟模块-18

4.3.2 定时模块-19

4.3.3 显示模块-19

结    论-21

参 考 文 献-22

附录 程序全文-23

1 主程序-23

2 时钟程序-25

2.1 小时程序-25

2.2 分钟程序-27

2.3 秒程序-28

3 分频程序-30

4 显示程序-32

5 定时程序-37

致    谢-38