2022年大学课程设计撰写.docx
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1、精品学习资源基于 CPLD的放电加工机脉冲电源的设计摘 要本文给出了在模具行业中放电加工机脉冲电源掌握部分的原理及硬件、软件设计，基于 ALTERA公司生产的 EPM1270T144C可5 编程逻辑器件 CPLD，利用 ALTERA公司的 Quartus硬件设计软件，采纳 Verilog HDL硬体语言设计掌握时序、功能键操作、数字键操作、 数码管显示系统等，简化了电路的设计和IC 芯片的使用，很好的解决了电路复杂、元器件所占体积大、抗干扰才能差、适时掌握等问题，大大提高了系统的整体性能；解决了电火花加工机在恶劣的生产条件下脉冲电源丢失、丢步、间歇放电、脉冲电源的脉宽及休止的变化等问题，提高了
2、电火花加工机的性能和加工中的稳固性、生产效率和电极原材料的损耗等加工工艺问题；关键词：放电加加工机EPM1270T144C5CPLDVerilog HDL Quartus 脉宽休止欢迎下载精品学习资源AbstractIn this paper, in the mold industry EDM pulse power supply control part of the theory and hardware, software design, based on the ALTERA company EPM1270T144C5 programmable logic device CPLD, u
3、sing ALTERAs Quartus software, hardwaredesign, using Verilog HDL hardware body language designed to control timing,function key operation, the number of key operations, such as digital display system, simplifying the circuit design and the use of IC chips, a very good solution to the circuit complex
4、ity of the share volume of components, and anti-jamming capability timely control and other issues, greatly improving the overall performance of the system. Solve the EDM machine production in adverse conditions, pulse power loss, lost step, intermittent discharge, pulse power and the rest of the ch
5、anges in pulse width and so on, to improve the performance of EDM machines in the Stability and processing, production efficiency and electrode wear and tear, such as raw materials processing issues.Key words:Discharge increases machine EPM1270T144C5 CPLD Verilog HDLQuartus resting pulse width目录欢迎下载
6、精品学习资源摘要 .Abstract.欢迎下载精品学习资源第一章放电加工机脉冲电源简况11.1 引言11.2 现阶段火花机脉冲电源状况和进展趋势 . 1 1.3脉冲电源的设计结构和概述1其次章 EDA、CPLD、Verilog HDL、Quartus概述 . .22.1 EDA 技术的进展和优点22.2 ALTERA公司生产的 EPM1270T144C5 CPL概D述22.3 Quartus应用软件介绍 . 4 第三章 放电加工机脉冲电源设计流程 .53.1 设计方案的规划和论证53.2 脉冲电源总体设计流程5第四章 放电加工机脉冲电源软件设计144.1 软件设计总流程图144.2 子程式结构
7、流程图154.2.1 键盘子程式流程图154.2.2 显示子程式流程图164.3 系统 Verilog HDL软件174.4 系统软件仿真214.4.1 电流仿真214.4.2 脉冲仿真22第五章运行分析 . 235.1 综合测试235.2 加工测试23终止语致谢24参考文献25欢迎下载精品学习资源1.1 引言第一章 放电加工机脉冲电源简况欢迎下载精品学习资源随着我国的改革开放，模具行业、汽车行业、各种电子产品对接插件的要求等现代化产业不断的崛起，对当今我国加工设备行业是一次庞大的挑战，传统的加工设备如铣床、车床、磨床等重切削设备，不论从加工工艺仍是加工产品精度方面都已经不能满意当今的产品加工
8、行业；随着近年来加工中心等数控设备走向加工市场，重切削加工技术不断的提高，但是这些传统的和先进的加工方式在细节加工、特殊材料加工，特殊是接插件产品方面就显的捉襟见肘，在这样的环境下柔性加工工艺技术迎运而生，电火花放电加工机就是通过工具电极和工件电极之间的脉冲放电的电腐蚀作用对工件进行加工，随着加工市场对加工效率、加工稳固性、加工精度的掌握、加工工具电极的损耗、机床设备电路简易化等要求，传统的电火花放电加工机已经不能满意市场需求，传统的放电加工机在恶劣的加工环境下稳固性、机床电柜设计复杂化、抗干扰才能等提到放电加工机设计的日程中；1.2 现阶段火花机脉冲电源状况和进展趋势随着加工行业的不断提高，
9、特殊是汽车行业和模具行业的进展, 在接插件和轮胎模具方面 , 火花机加工工艺的优点表达的越来越来突出, 火花机的应用越来越广泛, 随之而来的要求越来越多 , 特殊是在电子产品的外型、尺寸不断的趋向小型化、精密化方向进展，电子产品本身的结构设计需要高精度的、小型化的元件进行生产，以往的火花机加工的产品已经不能满意更细节性、精密等加工和控制，以前使用 IC4528、4538 等脉冲斩波芯片，或者使用8031、8051 单板机进行设计的脉冲部分已经不能满意火花机行业在性能、结构简洁化、成本低廉化等方面；随着电子产品的高集成化的进展，使得电火花放电机的设计趋于结构简洁化、成本低廉化、精密性和稳固性更高
10、性能化进展；1.3 脉冲电源的设计结构和概述火花机脉冲电源设计主要采纳ALTERA公司生产的 EPM1270T144C5 CPLD IC芯片，使用 Verilog HDL硬件设计语言来实现，设计的结构包括以下几个方面:(1) 方案的规划和论证(2) IC芯片的选用、测试和论证(3) 软件系统规划、结构流程设计和调试(4) 方案的运行和分析欢迎下载精品学习资源其次章 EDA、CPLD、Verilog HDL、Quartus概述2.1 EDA 技术的进展和优点EDA技术主要是指面对专用集成电路设计的运算机技术 , 将 EDA技术与传统电子设计方法进行比较可以看出，传统的数字系统设计只能在电路板上进
11、行设计，是一种搭积木式的方式，使复杂电路的设计、调试特别困难；假如某一过程存在错误查找和修改特别不便；对于集成电路设计而言，设计实现过程与详细生产工艺直接相关，因此可移植性差；只有在设计出样机或生产出芯片后才能进行实泅，因而开发产品的周期长；而电子 EDA技术就有很大不同，采纳可编程器件，通过使用硬件语言进行设计传统 IC 芯片规律，并可以自定义使用的芯片的管脚，在运算机上进行模拟、分析和调试，大大削减传统设计方案中复杂的电路设计和电子元器件挑选、测试和选用，增加设计的敏捷性、可适时分析调试性，大大缩短了产品的开发周期；2.2 ALTERA公司生产的 EPM1270T144C5 CPL概D 述
12、CPLD（ Complex Programmable Logic Device的简称），是一种结构复杂的可编程规律器件， ALTERA公司生产的 EPM1270T144C5 CPLD IC芯片主要的掌握功能可分为四类： I/O 扩展、接口桥接、上电次序和系统配置，如图2-1 ；图 2-1 CPLD 芯片掌握功能本芯片可以使用 1.8V 、2.5V 、3.3V 工作电压，使电源线最短，简化电路板设计，共有 144 管脚封装， Flash储备器是可进行拜访和编程的非易失储备块， 可代替 EEPROM非易失储备块，节约成本和电路板空间，Flash储备块可进行欢迎下载精品学习资源100 次擦写程式，便
13、利设计中的可调性；敏捷可自定义的I/O安排，支持多种I/O 电压的多个 I/O 组和其他器件连接，更能敏捷的设计每个应用I/O ；2.3 Quartus应用软件介绍Quartus软件支持 MAX器件，也是 CPLD设计性能最高和易用的设计软件， Quartus软件供应了大量的工具，简化和便于MAX器件的设计，这些7工具包括： VHDL 和 Verilog硬件描述语言（ HDL）设计方式和综合功能；输入文本形式的设计，转化后进行综合和仿真流程； 原理图设计方式；答应设计者进行不太复杂的电路设计； 增量布局布线；在发生新的设计变化下连续保持设计的性能指标； PowerGauge功率分析；依据用户指
14、定的设计文件和工作参数估量功耗； SignalProbe布线技术；增量地将内部接点连接至无用或保留的管脚， 用外部示波器或者规律分析仪进行分析； Quartus 软件操作界面如图 2-3 ；图 2-3 软件操作界面第三章 放电加工机脉冲电源设计流程欢迎下载精品学习资源3.1 设计方案的规划和论证基于传统采纳共阳极或共阴极数码管设计的放电加工机, 通过市场调研电脑屏幕人机界面操作模式的放电加工机已成为市场的主流, 随着数控行业的进展 , 单轴数控和三轴数控机床设备成为将来放电加工机趋势, 在这样的市场环境下 , 采纳数控设备、数字化掌握方式成为市场的需求, 传统的采纳 IC 8253 等通过电阻
15、、电容的充放电时间掌握脉宽和休止的方式已经不能满意现有的数控设备, 随着 IC 行业的进展 , 集成化规律模块如 FPGA、CPLD的性能的提高 , 稳固性、简捷化设计、保密性等成为了设计的主流 . 因此确定使用 CPLD,采纳设计软件的模式提高脉冲电源的稳固性设计 , 构成数字化掌握的单轴和三轴数掌握设计的放电加工机, 提高放电加工机稳固性、精密化、数控化；3.2 脉冲电源总体设计流程放电加工机的脉冲电源设计总体设计流程如图3-1 ；方案规划、论证IC 芯片选型和论证软件流程规划及设计N软件调试是否中意系统调试运行分析、审核Y完 成图 3-1总体设计流程图第四章 放电加工机脉冲电源软件设计欢
16、迎下载精品学习资源4.1 软件总设计流程图软件总设计流程如图 5-1 ；建立工程 工程文件建立主程式模块准时序掌握设计键盘子程式、显示部分子程式、脉冲子程式建立程式是否运行检测模块NN编译是否中意Y仿真是否中意Y烧录完成图 4-1系统软件设计流程图4.2 子程式结构流程图4.2.1 键盘子程式流程图欢迎下载精品学习资源键盘子程式流程如图 5-2 ；确定按键的数量确定键盘扫描的行和列 ,列扫描周期初始化按键行扫描 ,定义按键功能N排除按键抖动按 键 是 否 按下Y输出按键信号图 4-2键盘子程式设计流程图4.2.2 显示子程式流程图显示系统子程式流程如图5-3 ；欢迎下载精品学习资源确定数码管的
17、数量初始化数码管输出数据初 始 化 数 码管 扫描周期建立数码管输出 BCD 码表N送数据给数码管数码管是否选通Y数码管显示 BCD 码图 4-3显示系统程序设计流程图4.3 系统 Verilog HDL软件module pluseclk,reset,on_set,off_set,ip_set,ip,plus,lamp；欢迎下载精品学习资源input clk,reset；input 3:0 on_set,off_set,ip_set；output plus,lamp；output 3:0 ip；reg 3:0 ip； reg plus,lamp；reg 10:0 cnt1,cnt2；reg2:
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