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:

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

Gamma na TEK.day 2026

Gamma na TEK.day 2026

Serdecznie zapraszamy Państwa już 24 września 2026 roku do AmberExpo Gdańsk, gdzie odbędą się największe targi branży...

czwartek, 10 września, 2026 Więcej

Microchip i Marelli Pioneer tworzą otwarte rozwiązanie łączności dla wyświetlaczy w samochodach definiowanych programowo SDV

Microchip i Marelli Pioneer tworzą otwarte rozwiązanie łączności dla...

Microchip Technology globalny dostawca rozwiązań dla branży motoryzacyjnej, ogłosił nowe rozwiązanie, które umożliwia...

wtorek, 8 września, 2026 Więcej

1,2V bufory zegara SY757xx firmy Microchip Technology łączą najnowsze układy SoC i FPGA z komponentami o wyższym napięciu

1,2V bufory zegara SY757xx firmy Microchip Technology łączą najnowsze...

Microchip Technology wprowadza na rynek rodzinę układów SY757xx, kompleksowe portfolio buforów zegarowych LVCMOS o...

wtorek, 8 września, 2026 Więcej