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:

Kompleksowe rozwiązanie SMARC SOM firmy Digi International oparte na procesorze aplikacyjnym NXP i.MX 95

Kompleksowe rozwiązanie SMARC SOM firmy Digi International oparte na...

Digi ConnectCore 95 SMARC redefiniuje koncepcję systemu modułowego SMARC® (SOM), zapewniając zintegrowaną...

piątek, 3 lipca, 2026 Więcej

Technologia V2X zweryfikowała potrzeby bezpieczeństwa nowoczesnych pojazdów

Technologia V2X zweryfikowała potrzeby bezpieczeństwa nowoczesnych pojazdów

Podczas gdy branża motoryzacyjna nadal zmierza w kierunku wysoce zintegrowanych pojazdów definiowanych programowo...

piątek, 3 lipca, 2026 Więcej

Połącz narzędzia AI z Digi Remote Manager® i Digi Genesis za pomocą serwera MCP stworzonego do wsparcia działań operacyjnych przedsiębiorstw

Połącz narzędzia AI z Digi Remote Manager® i Digi Genesis za pomocą...

Serwer protokołu Model Context Protocol (MCP) firmy Digi International umożliwia bezpieczną oraz skalowalną...

czwartek, 2 lipca, 2026 Więcej

Skupienie się na zgodności z przepisami CRA i zarządzaniu cyklem życia systemów Linux wbudowanych

Skupienie się na zgodności z przepisami CRA i zarządzaniu cyklem życia...

Firma Avalue Technology ogłosiła rozszerzoną integrację platformy Torizon ze swoimi komputerami przemysłowymi,...

czwartek, 2 lipca, 2026 Więcej

Skyworks Si829x izolowany sterownik bramki bezpieczeństwa dla falowników trakcyjnych pojazdów elektrycznych

Skyworks Si829x izolowany sterownik bramki bezpieczeństwa dla falowników...

Opracowany zgodnie z normami bezpieczeństwa funkcjonalnego ISO 26262, sterownik Si829x firmy Skyworks nadaje się do...

czwartek, 2 lipca, 2026 Więcej

Najnowsze rozwiązania zasilania i sterowników bramek firmy Skyworks Solutions dla centrów danych AI, pojazdów elektrycznych EV i aplikacji dużej mocy

Najnowsze rozwiązania zasilania i sterowników bramek firmy Skyworks...

Skyworks Solutions, Inc., wiodący producent i dostawca półprzewodników oraz rozwiązań analogowych i mieszanych,...

czwartek, 2 lipca, 2026 Więcej