西南交通大学.电子设计自动化.课程设计汇本.寻迹小车.doc

2016-2017学年 电子设计自动化 [作业1] 小车四个轮子的驱动电机为四个4.5V的直流电机，请以FPGA为控制芯片，以L298为驱动芯片，设计并搭建小车的控制及驱动电路，并用Verilog HDL 编写电机的驱动控制程序，实现对小车左转、右转、直行、后退等行进方向和行进速度的控制。要求设置若干开关，分别用于控制小车的左转、右转、直行、后退、停止及速度。 课程：电子设计自动化 教师：张怡 学号：2014*6 姓名：******** 任务要求 小车四个轮子的驱动电机为四个4.5V的直流电机，请以FPGA为控制芯片，以L298为驱动芯片，设计并搭建小车的控制及驱动电路，并用Verilog HDL编写电机的驱动及控制程序，实现对小车左转、右转、直行、后退等行进方向和行进速度的控制。要求设置若干开关，分别用于控制小车的左转、右转、直行、后退、停止及速度。 实现方案 主要方案：以FPGA为控制芯片，以L298为驱动芯片。 使用ANVYL FPGA开发板作为主控板 L298N驱动芯片 驱动电路： 使能引脚可用于输入PWM脉宽调制信号对电机进行调速控制。如果无须调速可将两引脚接5V，使电机工作在最高速状态。输入信号端IN1接高电平输入端IN2接低电平，电机M1正转；反之，电机M1反转。M2同理。EN A、EN B通过输入PWM波以控制M1、M2调速。采用两片L298N控制4个电机，两只前置电机用同一片，控制芯片部分采用FPGA开发板编写，主要按键有：前（↑）、后（↓）、左（←）、右（→）、停止（S）、半速（1/2）、全速（1）。  片1：控制前面两只轮子，A为左 片2：控制后面两只轮子，A为左 左转：左前轮停止，其余正常 右转：右前轮停止，其余正常 停止：片1片2使能为零 半速（1/2）：片1片2使能为pwm调制波，占空比50% 全速（1）：片1片2使能为pwm调制波，占空比100% FPGA部分设计控制器部分： 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 硬件连接图 前轮部分 Verilog程序设计 控制器程序设计： PWM控制设计： 仿真结果 PWM档位控制 方向控制 参考资料 HYPERLINK /link?url=G4SJ_qOzgp_5B6f-c6UqcuPsMtrH0WhfW9h6YvYJxhh99_AJABSrLjtv7xpWIFR0YoYn-HYl-FDZ24UbSvzg4_wd=eqid=d0675cd1000174760000000557ff87b6 \t _blank L298中文资料+PWM调速_不二的第九只兔子_新浪博客 HYPERLINK /s/blog_852d92f80101fsxp.html /s/blog_852d92f80101fsxp.html 数字电子技术实验教程.西南交通大学出版社 数字电子技术.华中科技大学出版社