基于EDA的直流电机测速.doc

《基于EDA的直流电机测速》是一篇关于利用电子设计自动化（EDA）技术进行直流电机速度检测的实验报告。该报告主要介绍了如何构建一个以EP1C6实验箱为基础的直流电机测速系统，该系统通过调整脉宽调制（PWM）的占空比来控制直流电机的转速，并使用霍尔元件来感应电机转速，然后通过数码管显示。设计语言为VHDL，并借助Quartus软件进行编程。 直流电机测速系统的核心是EP1C6实验箱，它能够接收用户通过按键设定的转速值，并通过改变PWM的占空比来调节电机转速，使其接近预设值。系统主要包含以下几个关键模块： 1. **直流电机测速控制模块**：此模块利用1M时钟信号分频得到1Hz的信号，通过计数器实现6秒钟的定时，当达到特定计数值时，产生锁存或清零信号，以此控制电机的启动和停止。 2. **直流电机测速有时钟使能的十进制计数器模块**：该模块用于实时计数电机的转速，每当时钟信号上升沿到来，计数值加1，形成10进制计数，同时具备进位功能。 3. **译码显示输出模块**：该模块负责将计数值转化为可读的数字显示，包括位选信号和8位数码管显示信号，通过不同的位选组合驱动数码管显示电机的转速。 4. **PWM产生控制模块**：占空比的调整直接影响电机转速。在这个模块中，预设一个占空比值，然后比较实际速度与预设速度，根据比较结果动态调整占空比，以保持电机速度的恒定。 整个系统的硬件设计包括了多个逻辑电路，如计数器、译码器和比较器等，这些都通过VHDL编程并在EP1C6 FPGA上实现。通过这种设计，不仅可以实现直流电机的精确控制，还能实时监测并显示电机的转速，这对于电机控制和调试具有重要意义。 此外，实验目的还包括理解和掌握直流电机的工作原理，以及开关型霍尔传感器的使用，这在现代电子设备和自动化系统中都是基础且重要的技术。通过这样的设计，学生可以提升对电机测速原理的了解，同时提高电子设计和编程的能力。 总结来说，这篇报告详细阐述了一个基于EDA的直流电机测速系统的设计过程，涉及到了电子工程中的核心概念，如PWM控制、霍尔传感器、FPGA编程以及数字逻辑设计。这样的系统对于工业生产和科学研究具有广泛的实用价值，同时也为学习者提供了实践和理论结合的宝贵经验。