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:

Power Integrations prezentuje 4. generację układów CAPZero do rozładowania kondensatorów X

Power Integrations prezentuje 4. generację układów CAPZero do...

Firma Power Integrations, lider w dziedzinie wysokonapięciowych układów scalonych do energooszczędnej konwersji...

wtorek, 22 września, 2026 Więcej

ConnectCore 95 vs 93 vs MP25: który moduł SOM firmy Digi International wybrać do kolejnego projektu z zastosowaniem AI/ML?

ConnectCore 95 vs 93 vs MP25: który moduł SOM firmy Digi International...

Digi rozwija ofertę SOM-ów w rodzinie ConnectCore, a wsparcie dla AI/ML na poziomie sprzętowym (dedykowany NPU) mają...

poniedziałek, 21 września, 2026 Więcej

AnalogAI wybiera technologię memBrain™ SAGE firmy Silicon Storage Technology dla swoich pierwszych procesorów Edge AI

AnalogAI wybiera technologię memBrain™ SAGE firmy Silicon Storage...

Firma AnalogAI wybrała neuromorficzny, sprzętowy system własności intelektualnej (IP) memBrain™ Synaptic Analog...

środa, 16 września, 2026 Więcej

Digi XBee dla Wi-SUN to najnowocześniejsze rozwiązanie łączności bezprzewodowej dla infrastruktury inteligentnych miast i przemysłowych sieci IoT

Digi XBee dla Wi-SUN to najnowocześniejsze rozwiązanie łączności...

Dzięki komunikacji opartej na energooszczędnej technologii kratowej Digi XBee for Wi-SUN jest idealnym rozwiązaniem...

piątek, 11 września, 2026 Więcej

Sterownik TOPSwitchGaN firmy Power Integrations rozszerza możliwości topologii flyback do 440 W ze sprawnością 92%

Sterownik TOPSwitchGaN firmy Power Integrations rozszerza możliwości...

Firma Power Integrations, lider w dziedzinie wysokonapięciowych układów scalonych do energooszczędnej konwersji...

piątek, 11 września, 2026 Więcej

Microchip Technology podejmuje strategiczną współpracę z Longhorn Automotive w celu rozwoju ekosystemu ASA-ML

Microchip Technology podejmuje strategiczną współpracę z Longhorn...

Dowiedz się, jak Microchip i Longhorn Automotive przyspieszają rozwój ekosystemu ASA-ML dzięki szybkim i bezpiecznym...

czwartek, 10 września, 2026 Więcej