Traducción del panel izquierdo
El sistema utiliza el EP2C5Q208C8 de Altera como chip principal y el controlador de motor paso a paso L298N. L298N es un chip controlador de motor de alta corriente y alto voltaje producido por SGS. Puede controlarse mediante señales de nivel lógico TTL estándar. FPGA puede generar niveles LVTTL. Un rango de salida de nivel sub-LVTTL establece el rango de voltaje de entrada de nivel TTL, y el puerto de salida FPGA se puede conectar directamente a los pines del controlador del motor paso a paso. El diagrama de conexión del sistema se muestra en la Figura 2.
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1078 Energy and. Investigación en Ingeniería Energética
Figura 2. Diagrama de conexión del sistema
Respuesta: EP2C5Q208C8
EP2C5Q208C8 tiene un voltaje de entrada/salida de 3,3 V, 288 bloques lógicos, 142 líneas de entrada/salida y un encapsulado PQFP de 208 pines. Consta de unidades de entrada/salida, unidades lógicas programables básicas, red de reloj global y. Bucles bloqueados, memorias integradas, interconexiones multicanal, multiplicadores integrados [2].
b. Motor paso a paso y controlador de motor paso a paso
Un motor paso a paso es un componente de control de bucle abierto que puede enviar pulsos eléctricos para un ángulo de rotación o un desplazamiento lineal. La velocidad y posición de parada del motor solo dependen de la frecuencia y cantidad de la señal de pulso, sin considerar el cambio de carga cuando no está sobrecargado, es decir, la señal de pulso se envía al motor y el motor gira en pasos angulares [ 4]. Los motores paso a paso no tienen errores acumulativos, solo errores periódicos. Esta característica se usa ampliamente en el campo del control de la velocidad y la posición de los motores paso a paso.
Selección del controlador del controlador del motor paso a paso L298N. Su corriente máxima instantánea puede ser 3, mientras que la corriente de funcionamiento continuo es 2. El controlador optoacoplador L298N TLP 521 se utiliza para aislamiento óptico para evitar descargas eléctricas cuando el controlador FPGA pico arranca y se detiene.
Este sistema se utiliza para motores paso a paso bifásicos de cuatro hilos. Teniendo en cuenta el impacto del par, la estabilidad, el ruido, etc., adoptamos un método de trabajo de ocho tiempos. De acuerdo con las características del sistema de control del motor paso a paso, el sistema adopta principios de diseño modular;
El diseño de arriba hacia abajo, el diseño de separación funcional y los estándares de diseño se utilizan de acuerdo con los proyectos modernos de EDA [5].
Diseño de software
El proceso de diseño se basa en la cuarta plataforma de software ⅱ y el lenguaje Verilog HDL. El programa consta de tres módulos principales: ..Rx_module, conversión de datos tx_motor. La FPGA usa EP2C5Q208C8 y el reloj externo es de 20 MHz.
Respuesta: módulo rx_module
rx_module rx_fifo_module módulo por módulo, módulo rx_top_control y módulo rx. El módulo Rx también incluye el módulo de detección, el módulo rx_bps y el módulo rx_control. Su función principal es transferir datos y enviar datos al puerto serie de la PC que recibe el búfer FIFO.
Cuando el módulo de detección detecta el bit de inicio, el módulo rx_control emite una señal de alto nivel. El módulo rx_control controla el módulo para generar tiempo rx_bps, lee el módulo rx_control para recibir datos útiles y genera datos de acuerdo con el módulo de salida de señal rx_bps. El módulo rx_top_control recibe los datos y los envía al rx_fifo_module para almacenar en caché los datos con la profundidad FIFO establecida en 16.
b. Módulo de conversión de datos
La función principal del módulo data_conversion es el búfer de datos ubicado en el FIFO de datos y el módulo rx_module de envío. Estos datos pueden ser procesados por módulos posteriores.
El diagrama de conexión del módulo se muestra en la Figura 4. Monitorización del intestino grueso
La computadora host mantiene contacto con la computadora de la consola a través de comunicación en serie.
La comunicación en serie es relativamente sencilla utilizando la plataforma del instrumento virtual porque la plantilla de función del instrumento virtual proporciona varias rutinas de comunicación en serie. El panel izquierdo se usa para inicializar la configuración del puerto serie de la computadora; el panel derecho se usa para configurar el funcionamiento y la visualización del motor. Hay dos modos de funcionamiento: el modo de funcionamiento continuo puede establecer la dirección de rotación del motor, la velocidad, etc.; el modo de funcionamiento por pasos también se puede proporcionar en pasos. Después de configurar los parámetros del puerto serie, debemos hacer clic en el botón "Establecer parámetros" para configurar los parámetros finales confirmados. Una vez configurado el estado del motor, si hacemos clic en el botón de ejecución, el motor comienza a funcionar. El motor que funciona desde la computadora de la consola enviará la información requerida.