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:

KX-2 najmniejszy w swojej klasie ultraminiaturowy kryształ firmy Geyer Electronics

KX-2 najmniejszy w swojej klasie ultraminiaturowy kryształ firmy Geyer...

Dzięki wymiarom zaledwie 1,0 x 0,8 x 0,34 mm ultrakompaktowy kryształ KX-2 jest obecnie jednym z najmniejszych...

czwartek, 8 maja, 2025 Więcej

W6300 zaawansowany kontroler Ethernet PHY firmy WIZnet dla kompaktowych rozwiązań przemysłowych, IoT oraz inteligentnych sieci

W6300 zaawansowany kontroler Ethernet PHY firmy WIZnet dla kompaktowych...

W6300 to zaawansowany kontroler Ethernet przeznaczony do wysokowydajnych wbudowanych aplikacji sieciowych. Oferuje...

czwartek, 8 maja, 2025 Więcej

SBC BeagleBoard BeagleV®-Fire wykorzystuje rozwiązanie SoC PolarFire® firmy Microchip bazujący na technologii RISC-V i FPGA

SBC BeagleBoard BeagleV®-Fire wykorzystuje rozwiązanie SoC PolarFire®...

SBC BeagleV®-Fire firmy BeagleBoard zawiera układy SoC PolarFire® firmy Microchip, wykorzystujące technologię RISC-V...

czwartek, 8 maja, 2025 Więcej

Ekosystem rozwiązań firmy Microchip Technology dla aplikacji centrów danych i przetwarzania wysokiej wydajności

Ekosystem rozwiązań firmy Microchip Technology dla aplikacji centrów...

Microchip Technology odpowiada na te zmieniające się potrzeby rynku, opracowując zaawansowane technologie łączności,...

poniedziałek, 5 maja, 2025 Więcej

Microchip Technology wprowadza rodzinę mikrokontrolerów PIC16F17576, aby uprościć projektowanie czujników analogowych

Microchip Technology wprowadza rodzinę mikrokontrolerów PIC16F17576, aby...

Firma Microchip Technology zaprezentowała 8-bitową rodzinę mikrokontrolerów PIC16F17576 ze zintegrowanymi peryferiami...

środa, 30 kwietnia, 2025 Więcej

Wysoce zintegrowany moduł zasilania MCPF1412 firmy Microchip z obciążalnością do 12A dla aplikacji automatyki przemysłowej i centrów danych

Wysoce zintegrowany moduł zasilania MCPF1412 firmy Microchip z...

Firma Microchip Technology zaprezentowała wysoce wydajny i w pełni zintegrowany moduł zasilania punktu obciążenia 12A...

środa, 30 kwietnia, 2025 Więcej