摘要：步进电机是一种将电脉冲信号转换成角度位移或者线位移的开环控制原件，具有无积累误差的特点，在工业自动控制、仪器仪表等众多领域都有广泛的应用。一些领域中对精度定位和运行平稳性有较高的要求，因此需要通过步进电机细分技术来改善。 本文提出的步进电机细分驱动控制是以现场可编程门列阵（FPGA）为控制模块，以硬件描述语言VHDL为开发工具，通过查表法精确地控制步进电机两相绕组电流，从而实现了步进电机的高精度细分驱动控制。这种驱动器体积小，硬件结构简单，成本低，抗干扰，控制能力强，并可以很容易实现驱动器的升级。77435

毕业论文关键词：步进电机，细分驱动，FPGA，PWM

Abstract: Step-motor is a kind of the open-loop control component that is driven in step angle or line displacement by electric pulse signal。 Because of having the advantage of no accumulation error, step-motor is being applied widely in many fields, such as industrial automatic control, instrumentation。 In some areas, there is a high requirement for precision orientation and moving smoothness, so it is needed to improve the accuracy of the stepper motor subpision technology。

In this paper, the stepper motor subpision drive control is to field can be programmable gate array (FPGA) as the control module, hardware description of VHDL language as a development tool, through the look-up table method to precisely control the stepper motor phase winding current, in order to achieve the high precision subpision stepper motor drive control。 The driver has the advantages of small size, simple hardware structure, low cost, anti-interference, strong control ability, and can be easily realized。

Key words: Step-motor, Subpided technology, FPGA, PWM

目录

1 绪论 4

2 步进电机的种类 4

3 步进电机的结构和驱动原理 6

3。1步进电机的结构。。6

3。2步进电机细分驱动原理 6

4 系统硬件设计。7

4。1 驱动系统的组成7

4。2 FPGA 。8

4。3 L298N9

5 系统软件设计 10

5。1 VHDL。10

5。2 PWM细分驱动电路 11

5。2。1系统软件总体设计。。11

5。2。2 PWM细分11

5。3控制部分12

5。3。1 各模块细分12

5。3。2 各个模块生成的顶层文件14

6仿真结果及分析15

结论。17

参考文献。。18

致谢。19

1 绪论

步进电机，又称为脉冲电机或步进电机，国外一般称为Step-motor、Pulse motor或Stepper servo等，其应用发展史已有约80年。该元件具有转矩大、惯性小、响应频率高等优点[1]。

     传统的用单片机控制的步进电机尽管成本较低，但如果对多个步进电机同时驱动，由于单片机内部的计算器和脉冲的端口都有限，需要多个单片机，这就产生了多个单片机之间传输协议以及步进电机运行配合等问题，而且其成本也会相应提高。而FPGA器件则能够解决以上问题。随着FPGA技术的发展和改善，很有可能使用其进行各种各样的运算，并且可以进行稳定、精确的响应和控制。FPGA不但可以应用于某些高档次产品，一些消费性电子产品也已经广泛使用。论文网

因此，本本文提出了用FPGA作为核心控制器件的步进电机驱动控制系统具有修改方便、使用灵活、可靠性高、可移植性强等优点[2]。