Dodano: piątek, 11 kwietnia 2025r. Producent: Microchip

Mikrokontroler AVR® EB firmy Microchip dla inteligentnego sterowania silnikami elektrycznymi

Rodzina mikrokontrolerów AVR® EB została zaprojektowana do sterowania silnikiem za pomocą nowych zintegrowanych urządzeń peryferyjnych Timer/Counter Type-E (TCE) i Waveform Extension (WEX) w celu generowania sygnałów sterujących dla silników. Nowy projekt referencyjny AVR EB, oparty na Multi-Phase Power Board (MPPB), wykorzystuje te peryferia do stworzenia inteligentnego sterownika silnika krokowego, który montuje się z tyłu silnika krokowego o rozmiarze NEMA 17 (42 × 42 mm).

Inteligentniejsze silniki krokowe z AVR EB

Silnik krokowy „smart” czerpie swoją inteligencję ze zdolności mikrokontrolera do bezpośredniego dostosowywania sygnałów sterujących z czujników i/lub telemetrii. Tworzy to bardziej niezależne rozwiązanie, które może odciążyć zadania głównego sterownika w systemie. Na przykład, jeśli silnik krokowy napędza wskaźnik tarczowy, mogą być enkodery obrotowe lub mikroprzełączniki zapewniające sprzężenie zwrotne położenia, aby określić, czy tarcza jest w prawidłowej pozycji.

Mikrokontroler AVR16EB32, będący sercem tego przykładu, implementuje mikrokrok do 1/32, aby zapewnić płynne, ciche sterowanie silnikiem. W tym przykładzie możliwe są również półkroki i pełne kroki. Dostępne są dwie wersje oprogramowania układowego dla tego projektu. Jedna wersja wykorzystuje silnik do przesuwania precyzyjnej liczby kroków z daną prędkością. Daje to najlepszą możliwą wydajność. Druga wersja oprogramowania układowego naśladuje standardowy interfejs DIR/STEP powszechnie spotykany w układach ASIC. Ta wersja jest najszybsza do zaimplementowania w istniejącym systemie.

Teoria działania

Projekt referencyjny obsługuje wejścia zasilania od 12 do 30V, do 3A na fazę. Sterowanie prądem silnika odbywa się na dwa sposoby - za pomocą oprogramowania i urządzenia peryferyjnego. Oprogramowanie układowe mikrokontrolera wykonuje obliczenia w celu określenia wymaganego czasu włączenia, aby dopasować się do oczekiwanego kształtu fali prądu. Ponadto mikrokontroler może również używać dwóch wbudowanych urządzeń peryferyjnych Analog Comparators (AC) w połączeniu z urządzeniami peryferyjnymi Configurable Custom Logic (CCL) i Event System (EVSYS), aby wyłączyć kształt fali, jeśli prąd płynący przez mostek H osiągnie zaprogramowany poziom.

Sygnały sterujące z mikrokontrolera są podłączone do sterowników bramek MIC4605-1, z których każdy steruje półmostkiem. Po stronie dolnej każdego mostka H znajduje się bocznik prądowy 0,01 Ω (10 mΩ) podłączony do wzmacniacza wykrywania prądu MCP6C26-100 Zero-Drift. Ten wzmacniacz zapewnia stałe wzmocnienie 100x dla odpowiedzi 1 V/A.

Wejście/wyjście mikrokontrolera zostało wstępnie przydzielone do określonych funkcji - takich jak sygnały analogowe, SPI, I2C i/lub UART. Ponieważ większość z tych funkcji nie wymaga specjalnych obwodów, można je ponownie przypisać lub zmienić w oprogramowaniu w razie potrzeby.

Wniosek

Sprzętowe urządzenia peryferyjne zintegrowane w AVR EB są nieocenione w tworzeniu sygnałów wymaganych do sterowania silnikami krokowymi. Poprzez bezpośrednie generowanie sygnałów w mikrokontrolerze można wdrożyć zaawansowane funkcje w celu uzyskania bardziej niezależnego projektu systemu.

Źródło: Microchip Technology Inc. Tłumaczenie: Gamma Sp. z o.o.

Aby uzyskać próbki, zestaw ewaluacyjny oraz więcej informacji, skontaktuj się z naszym działem handlowym. Gamma Sp. z o.o. jest autoryzowanym dystrybutorem rozwiązań firmy Microchip Technology Inc. w Polsce.

Pozostałe aktualności:

Rozwiązania brzegowe Avalue Technology napędzają falę transformacji IoT

Rozwiązania brzegowe Avalue Technology napędzają falę transformacji IoT

Sztuczna inteligencja stała się niezbędna do wykorzystania potencjału Internetu Rzeczy. Analizując dane zebrane z...

piątek, 28 listopada, 2025 Więcej

Uprość programowanie aplikacji wbudowanych dzięki MCC w VS Code®

Uprość programowanie aplikacji wbudowanych dzięki MCC w VS Code®

Integracja MPLAB® Code Configurator w VS Code® usprawnia programowanie aplikacji wbudowanych dzięki intuicyjnej...

czwartek, 27 listopada, 2025 Więcej

Moduły zasilania ARCF20 firmy Arch Electronics oferują wysoka niezawodność zasilania w trudnych warunkach i na dużych wysokościach

Moduły zasilania ARCF20 firmy Arch Electronics oferują wysoka...

Moduł zasilania ARCF20 firmy Arch Electronics działa niezawodnie w temperaturach otoczenia od -40°C do +90°C,...

czwartek, 27 listopada, 2025 Więcej

Przełączniki Switchtec™ PCIe® Gen 4.0 serii PCI100x firmy Microchip łączą infrastrukturę chmurową, korporacyjną pamięć masową i systemy autonomiczne

Przełączniki Switchtec™ PCIe® Gen 4.0 serii PCI100x firmy Microchip...

Rodzina 16-pasmowych przełączników Switchtec™ PCIe® Gen 4.0, serii PCI100x firmy Microchip, została zaprojektowana...

środa, 26 listopada, 2025 Więcej

Bezpieczne i elastyczne zdalne zarządzanie infrastrukturą przemysłową oraz krytyczną z protokołem SNMPv3

Bezpieczne i elastyczne zdalne zarządzanie infrastrukturą przemysłową...

Wraz ze wzrostem liczby połączonych systemów w infrastrukturze przemysłowej i krytycznej, bezpieczne i elastyczne...

środa, 26 listopada, 2025 Więcej

Firmy Skyworks i Qorvo łączą siły, aby stworzyć lidera w dziedzinie rozwiązań RF, analogowych i mieszanych sygnałów o wysokiej wydajności

Firmy Skyworks i Qorvo łączą siły, aby stworzyć lidera w dziedzinie...

Skyworks Solutions, światowy lider w dziedzinie wysokowydajnych półprzewodników analogowych i sygnałów mieszanych,...

wtorek, 25 listopada, 2025 Więcej