西南交通大學(xué).電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化.課程設(shè)計(jì).尋跡小車

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2016-2017學(xué)年 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 [作業(yè)1] 小車四個(gè)輪子的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為四個(gè)4.5V的直流電機(jī)，請(qǐng)以FPGA為控制芯片，以L298為驅(qū)動(dòng)芯片，設(shè)計(jì)并搭建小車的控制及驅(qū)動(dòng)電路，并用Verilog HDL 編寫電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)小車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、直行、后退等行進(jìn)方向和行進(jìn)速度的控制。要求設(shè)置若干開(kāi)關(guān)，分別用于控制小車的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、直行、后退、停止及速度。 課程：電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 教師：張怡 學(xué)號(hào)：2014*6 姓名：******** 西南交通大學(xué) 一、 任務(wù)要求 小車四個(gè)輪子的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為四個(gè)4.5V的直流電機(jī)，請(qǐng)以FPGA為控制芯片，以L298為驅(qū)動(dòng)芯片，設(shè)計(jì)并搭建小車的控制及驅(qū)動(dòng)電路，并用Verilog HDL編寫電機(jī)的驅(qū)動(dòng)及控制程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)小車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、直行、后退等行進(jìn)方向和行進(jìn)速度的控制。要求設(shè)置若干開(kāi)關(guān)，分別用于控制小車的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、直行、后退、停止及速度。 二、 實(shí)現(xiàn)方案 主要方案：以FPGA為控制芯片，以L298為驅(qū)動(dòng)芯片。 使用ANVYL FPGA開(kāi)發(fā)板作為主控板 L298N驅(qū)動(dòng)芯片 驅(qū)動(dòng)電路： 使能引腳可用于輸入PWM脈寬調(diào)制信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。如果無(wú)須調(diào)速可將兩引腳接5V，使電機(jī)工作在最高速狀態(tài)。輸入信號(hào)端IN1接高電平輸入端IN2接低電平，電機(jī)M1正轉(zhuǎn)；反之，電機(jī)M1反轉(zhuǎn)。M2同理。EN A、EN B通過(guò)輸入PWM波以控制M1、M2調(diào)速。 采用兩片L298N控制4個(gè)電機(jī)，兩只前置電機(jī)用同一片，控制芯片部分采用FPGA開(kāi)發(fā)板編寫，主要按鍵有：前（↑）、后（↓）、左（←）、右（→）、停止（S）、半速（1/2）、全速（1）。 片1：控制前面兩只輪子，A為左 片2：控制后面兩只輪子，A為左 左轉(zhuǎn)：左前輪停止，其余正常 右轉(zhuǎn)：右前輪停止，其余正常 停止：片1片2使能為零 半速（1/2）：片1片2使能為pwm調(diào)制波，占空比50% 全速（1）：片1片2使能為pwm調(diào)制波，占空比100% FPGA部分設(shè)計(jì)控制器部分： 片1 片2 IN1 IN2 IN3 IN4 IN1 IN2 IN3 IN4 ↑ 1 0 1 0 1 0 1 0 ↓ 0 1 0 1 0 1 0 1 ← 0 0 1 0 1 0 1 0 → 1 0 0 0 1 0 1 0 片1 片2 ENA ENB ENA ENB S 0 0 0 0 1/2 PWM PWM PWM PWM 1 PWM PWM PWM PWM 三、 硬件連接圖 前輪部分 四、 Verilog程序設(shè)計(jì) 控制器程序設(shè)計(jì)： PWM控制設(shè)計(jì)： 五、 仿真結(jié)果 PWM檔位控制 方向控制 六、 參考資料 L298中文資料+PWM調(diào)速_不二的第九只兔子_新浪博客 http://blog.sina.com.cn/s/blog_852d92f80101fsxp.html 數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程.西南交通大學(xué)出版社 數(shù)字電子技術(shù).華中科技大學(xué)出版社 6