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基于EDA开发平台的红外遥控电机转速电路设计(2)

时间:2017-06-23 20:43来源:毕业论文
5.1 红外收发通信的基本内容 23 5.2 红外收发通信的基本原理 23 5.3 红外遥控的顶层模块原理图 25 5.4 红外遥控的各部分功能电路分析及仿真波形 26 5


5.1  红外收发通信的基本内容    23
5.2  红外收发通信的基本原理    23
5.3  红外遥控的顶层模块原理图    25
5.4  红外遥控的各部分功能电路分析及仿真波形    26
5.4.1  发送模块    26
5.4.2  接收模块    30
5.4.3  异步收发器控制模块    33
5.5  红外收发通信的硬件实现    39
5.6  红外遥控电机转速控制电路设计图    39
5.7  红外遥控电机转速控制电路的硬件调试    40
结  论    42
致  谢    43
参 考 文 献    44
1  引言
1.1  综述
直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑、方便,调速范围广;过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的快速起动、制动和反转;能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求[1]。电动机调速系统采用微机实现数字化控制,是电气传动发展的主要方向之一。采用微机控制后,整个调速系统实现全数字化,结构简单,可靠性高,操作文护方便,电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平,静动态各项指标均能较好地满足工业生产中高性能电气传动的要求。由于CPLD/FPGA性能优越,具有较佳的性能价格比,所以在工业过程及设备控制中得到日益广泛的应用[2]。
PWM 调速系统与可控整流式调速系统相比有下列优点:由于PWM 调速系统的开关频率较高,仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳的直流电流,低速特性好;同样,由于开关频率高,快速响应特性好,动态抗干扰能力强,可以获得很宽的频带;开关器件只工作在开关状态,主电路损耗小,装置效率高[3]。
红外遥控技术已经日渐成熟,红外线遥控具有结构简单、制作简便、成本低廉、抗干扰能力强、工作可靠性高等一系列优点,是近距离遥控尤其是室内遥控的优选遥控方式[4]。红外遥控技术目前被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用,并越来越多的应用到计算机系统中。
本文所介绍的系统是一个基于EDA开发平台的的PWM 调速系统及红外收发系统,采用流行的VHDL语言编程,并在Quartus II设计平台上实现了全部编程设计。
1.2  研究背景
1.2.1  电机的发展
电机作为机电能的转换装置,其应用范围己遍及国民经济的各个领域。近些年来,随着现代电力电子技术、控制技术和计算机技术的发展,电机的控制技术也得到了进一步的发展,电机应用已由过去简单的起停控制、提供动力为目的应用,上升到对其速度、位置、转矩等进行精确的控制,使被驱动的机械运动符合预想的要求。采用功率器件进行控制,将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动,这种新型控制技术己经不是传统的“ 电机控制”、“电气传动” 而是“运动控制”。运动控制使被控机械运动实现精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制,以及这些被控机械量的综合控制。
纵观运动控制的发展历史,交、直流两大电器传动并存于各个应用领域。由于直流电机的调速性能和转矩控制性能好,20世纪30年代起就开始使用直流调速系统。直流调速系统由最早的旋转变流机组控制,发展为用静止的晶闸管变流装置和模拟控制器实现调速,到现在由大功率开关器件组成的PWM电路实现数字化的调速,系统的快速性、可靠性、经济性不断提高,应用领域不断扩展。然而,由于有刷直流电机工艺、文护以及容量方面的弱点,以及交流调速技术近年来的迅速发展,在有些领域交流调速有取代直流调速的趋势,但就目前来讲,直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式。 基于EDA开发平台的红外遥控电机转速电路设计(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_9829.html
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