FPGA tabanlı mikrobilgisayar mimarisi kullanılarak dc motor sürücü tasarımı ve uygulaması

Abstract

Bu çalışmada, eğitimsel amaçlı bir fırçasız DC (doğru akım) motor sürücü tasarımı yapıldı. Tasarımın kontrolör kısmı FPGA tabanlı eğitimsel amaçlı bir mikrobilgisayar olan BZK.SAU.FPGA ile gerçekleştirildi. BZK.SAU.FPGA'in kontrol yönündeki eksiklikleri tespit edilerek, çevresel birimlerden veri alıp gönderebilmek için standart paralel port şeklinde bir haberleşme arabirimi oluşturuldu. Motor için gerekli elektriksel gücü sağlayan sürücü devresi, 3 faz köprüsü şeklinde mosfetler kullanılarak tasarlandı. Motor kontrol işlemi hem BZK.SAU.FPGA mikrobilgisayarına program kodu yazılarak hem de alternatif olarak tamamen lojik seviyede tasarlanan donanımsal bir kontrolör ile gerçekleştirildi. Çalışmanın sonucunda hazırlanan tasarımın eğitimsel amaçlı kullanılabileceği ve ayrıca mikroişlemci kontrollü endüstriyel bir fırçasız DC motor sürücünün temellerini oluşturduğu görüldü.

In this study a brushless DC (direct current) motor driver was designed for educational purpose. Controller part of the design was implemented with FPGA based educational purpose microcomputer BZK.SAU.FPGA. Determining the lacks of the BZK.SAU.FPGA in controlling, a communication interface as the form of standard parallel port was designed for controlling peripheral devices. The circuit supplying the necessary electrical power for the motor was designed with the mosfets in the form of three phase bridges. Motor control operations were implemented by writing program code for BZK.SAU.FPGA microcomputer and also, as an alternative, by a hardware controller designed at absolutely logic level. As the result of the study, it was seen that the prepared design can be used as educational purpose and moreover it creates the basis of a microprocessor controlled industrial brushless DC motor driver.