14
 Người báo cáo: Ngô Hi Bc Tài liu: REP02.02 Ngày: 6/14/2008 Trang:  1/14 Report N o 02.02 Gi đến: Thy Lưu Hng Vit  Giáo viên hướng dn FPGA nhóm Hiếu, Bc. Ni dung: Project điu khin động cơ bước đơn cc (Unipolar motor)  MICROSOFT WORD Tóm tt: Báo cáo gii thiu tng quan vcách to mt Project hoàn chnh vi ISE 8.2i và np vào KIT Spartan 3E ca Xilinx. Tài liu gm các phn sau:  Mch điu khin động cơ bước Các components c a dán 1. Mch điu khin động cơ bước 1.1. Gii thiu động cơ bước đơn cc Động cơ được dùng trong project này là động cơ bước đơn cc (unipolar motor).

Huong Dan Mo Phong Xilinx Ise

Embed Size (px)

Citation preview

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 1/14

Report No 02.02Gi n: Ni dung: Thy Lu Hng Vit Gio vin hng dn FPGA nhm Hiu, Bc. Project iu khin ng c bc n cc (Unipolar motor) MICROSOFT WORD Tm tt: Bo co gii thiu tng quan v cch to mt Project hon chnh vi ISE 8.2i v np vo KIT Spartan 3E ca Xilinx. Ti liu gm cc phn sau: Mch iu khin ng c bc Cc components ca d n

1. Mch iu khin ng c bc 1.1. Gii thiu ng c bc n cc ng c c dng trong project ny l ng c bc n cc (unipolar motor).

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 2/14

Hnh 1.1: ng c bc n cc

Hnh 1.2: Cu to ng c bc ng c bc n cc cun theo s hnh 1.2, vi mt u ni trung tm trn cc cun. Khi dng cc u ni trung tm c ni ln u dng ca ngun cp, cn 2 u cn li ca mi mu ln lt c ni t o chiu t trng to bi cun . Mu 1 nm cc trn v di ca stator, cn mu 2 nm hai cc bn phi v bn tri ng c . Rotor l mt nam chm vnh cu vi 6 cc, 3 Nam v 3 Bc, xp xen k trn vng trn. x l gc bc mc cao hn, rotor phi c nhiu cc i xng hn. ng c bc c dng l ng c nam chm vnh cu vi mi bc l 1.8 . C nhiu cch iu khin ng c bc: iu khin 1 bc, iu khin na bc v iu khin vi bc. iu khin 1 bc Nh trong hnh, dng in i qua t u ng tm ca mu 1 n u a to ra cc Bc trong stat or trong khi cc cn li ca stator l cc Nam. Nu in mu 1 b ngt v kch mu 2, rotor s quay 30 , hay 1 bc. quay ng c mt cch lin tc, chng ta ch cn p in vo hai mu ca ng c theo dy: Mu 1a 1000100010001000100010001 Mu 1a 1100110011001100110011001 Mu 1b 0010001000100010001000100 Mu 1b 0011001100110011001100110 Mu 2a 0100010001000100010001000 Mu 2a 0110011001100110011001100 Mu 2b 0001000100010001000100010 Mu 2b 1001100110011001100110011 thi gian > thi gian >

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 3/14

iu khin na bc V tr bc c to ra bi hai chui trn khng ging nhau; kt qu, kt hp 2 chui trn cho php iu khin na bc, vi vic dng ng c mt cch ln lt ti nhng v tr nu mt trong hai dy trn. Chui kt hp nh sau: Mu 1a 11000001110000011100000111 Mu 1b 00011100000111000001110000 Mu 2a 01110000011100000111000001 Mu 2b 00000111000001110000011100 Thi gian > 1.2. Mch iu khin ng c Da theo nguyn l cu to nh phn 1.1. chng ta cn iu khin s ng ngt chn 1a, 1b, 2a, 2b vi t. Mch dng cch ly quang PC521 cch ly in p gia bo mch Spartan 3E v mch lc bn ngoi. iu khin ng ngt cc chn dng Transtor Darlington TIP122 (NPN) c tn sut ng ct ln.

Hnh 1.3: Mch iu khin

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 4/14

Khi c tn hiu tch cc 1 chn Phase 1_in th PC521 thng dn n TIP122 thng v chn tng ng ca stepper motor c ni vi t khi phn dy s c dng chy qua, sinh ra t thng. Do , tn hiu a vo mch s ging ht nh cc s 1.1.

Hnh 1.4: S mc cc chn ca ng c ng c c 6 dy vi 2 dy u c ni ln ngun dng, cc chn cn li ni vi mch iu khin trn, ngoi ra mi chn ny ni vi 2 diode m bo trong trng hp ng ngt t ngt cc na cun dy.

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 5/14

Hnh 1.5: S mch in

2. Cc thnh phn ca d n2.1. Stepper Motor Controller

B iu khin gm c u vo l: Clk: Xung clock s quyt nh tc ca ng c. Rst: Tn hiu reset li trng thi ban u. En: Tn hiu xc nh ng c ch quay hay ch gi.

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 6/14

Dir: iu khin chiu quay ca motor

u ra l 4 bit n iu khin mch lc. Thut ton: Da vo bng xung nh phn tch mc 1.1. ta thy 4 tn hiu ra chnh l 4 tn hiu trch t mt vector 11100000 quay vng trn, trong 4 tn hiu l trch ca 4 bit 0, 2, 4, 6. Bi v khi quay nh th th ti mi thi im lun c 2 tn hiu = 1 trong iu khin na bc.

Khi m phng ta s c dng tn hiu nh mong mun.

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 7/14

Cch m phng mt le VHDL trong Xilinx ISE: Vo menu Project -> New Source, chn Test Bench WaveForm vi tn stepper_motor_controller_tbw trong ca s Select Source Type

Chn le Source tng ng l: Stepper_Motor_Controller.vhd

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 8/14

Thit lp cc tham s cho vic m phng trong hp thoi Initial Timing and Clock Wizard Initialize Timing.

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 9/14

Vo window -> float m mt le trong ca s to hn. Ngc li vo window->dock xem le trong hp thoi ban u. Vi hp thoi init ban u ta s khi to cho cc dng tn hiu u vo c mu xanh da tri nh hnh v.

Trong tab Sources chn Behavioral Simulation. Nhn chn vo le UUT, trong tab Proceses kch p vo Simulation Behavioral Model

Khi chng ta s xem c dng xung u ra ti 4 phase.

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 10/14

Chi tit xem phn Simulation ti ti liu [1] 2.2. iu ch clock c tn s thay i Sau khi to c b iu khin mong mun, chng ta s i to xung clock c tn s thay i. Chi tit v cch thay i c ni chi tit trong ti liu [4]

Khi xoay nm th mt xung clock s thay i tn s theo gi tr hin th trn LCD. Xung clock ny s lm xung chun iu khin ng c bc. to ra c tn s chun cn dng 2 DCM (Digital Clock Manager) mt clock nhn tn v mt clock dng lm gim lch xung.

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 11/14

Phn c s thay i ca Rotary_ecoder do mt chip nhng 8 bit PicoBlaze m nhim.

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 12/14

2.3. Giao tip vi PC Giao tip vi UART dng 2 module uart_tx_plus v uart_rx v mt Picoblaze giao tip vi cng RS232 dng ch : Flow: xon/xoff chng trn b m nn truyn tc rt cao.

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 13/14

Hnh v m t khng hon ton ging vi trong d n vi ca em khu iu khin ngt interrupt_control. Qua RS232 ta c th t tc cho cc ng c bng cu lnh: SPSM3> Step xx yy Trong xx, yy l gi tr truyn xung. Nh vy tn s xung vo mi ng c = tn s xung to ra phn trn /xx hoc yy. Chi tit xem ti liu [5]

Ti liu tham kho

Ngi bo co: Ngy:

Ng Hi Bc 6/14/2008

Ti liu: Trang:

REP02.02 14/14

1. Xillinx, ISE In-Depth Tutorial, www.xilinx.com 2. Xilinx,Spartan 3E Started Kit User Guide, www.xilinx.com 3. Xilinx, PicoBlaze 8-bit Embedded Microcontroller User Guide, www.xilinx.com 4. Xilinx, Frequency Generator for Spartan-3E Starter Kit, www.xilinx.com 5. Xilinx, Software Implementation of Pulse Width Modulation (PWM).A reference Design using the Spartan-3E Starter Kit, www.xilinx.com