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30 分钟

使用ATmega8A和MK64FN1M0VDC12提升您的无刷直流电机性能

用精确的电机控制实现革命性变化

Brushless 6 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 25, 2024

点击板

Brushless 6 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

发挥PWM的力量,实现对无刷电机的最准确控制。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Brushless 6 Click基于Microchip的ATmega8A微控制器。它在一个输入引脚上使用50Hz的PWM信号,该信号路由到mikroBUS™插座的PWM引脚。板载的ATmega8A微控制器解码了传入PWM信号的占空比,以便使用一定的脉冲

宽度范围来设置旋转的速度和方向。提供的MikroElektronika演示应用程序使用简化的功能来校准和设置BLDC电机的速度和方向,以供未来设计参考。由于微控制器的输出不能直接驱动更重的负载,因此通过由微控制器控制的

MOSFET晶体管网络驱动定子线圈。给线圈供电的电路也被称为“逆变器”电路,因为它从连接的外部电源提供正负电压。电机可以通过板载连接器连接,提供简单而安全的连接。还使用电源连接器连接外部电源,最高可达12V。

Brushless 6 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本

身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

你完善了我!

配件

Brushless DC (BLDC) Motor with a Hall sensor来自42BLF系列,是一款高性能电机。该电机以星形连接方式接线,霍尔效应角为120°,确保了精确可靠的性能。具有47mm的紧凑电机长度和仅0.29kg的轻量设计,这款BLDC电机旨在满足您的需求。在24VDC的额定电压和4000 ± 10% RPM的速度范围内,该电机可以无缝运行,提供持续可靠的动力。它在-20到+50°C的正常操作温度范围内运行良好,并以1.9A的额定电流保持高效。此外,该产品可以与所有需要带霍尔传感器的无刷点击板™以及需要BLDC电机的点击板™无缝集成。

Brushless 6 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Control
PA10
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Brushless 6 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

这个库包含了 Brushless 6 Click 驱动器的 API。

关键函数:

  • brushless6_pwm_start - 启动 PWM 模块。

  • brushless6_pwm_stop - 停止 PWM 模块。

  • brushless6_set_duty_cycle - 设置 PWM 占空比。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Brushless6 Click example
 * 
 * # Description
 * Brushless 6 click is designed to drive a three-phase sensorless.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * This function initializes and configures the logger and the click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * This function drives the motor in both directions increasing and decreasing the speed of the motor.
 * 
 * ## NOTE
 * The maximal PWM Clock frequency for this click board is 500 Hz. 
 * So, the user will need to decrease the MCU's main clock frequency in MCU Settings in order to get up-to 500 Hz PWM clock frequency.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "brushless6.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static brushless6_t brushless6;
static log_t logger;

static float duty_cycle;

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

void brushless6_calibration( )
{
    brushless6_pwm_start( &brushless6 );

    brushless6_set_duty_cycle( &brushless6, BRUSHLESS6_MIN_PWM_DC );
    Delay_1sec( );
    Delay_1sec( );
}

void brushless6_setings( )
{
    brushless6_set_duty_cycle( &brushless6, BRUSHLESS6_INIT_DC );
    Delay_1sec( );
    Delay_1sec( );
}

static void clockwise ( )
{
    log_printf( &logger, "\r\n------------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " * Clockwise *\r\n" );
    Delay_1sec( );
    
    for( duty_cycle = BRUSHLESS6_INIT_DC; duty_cycle > BRUSHLESS6_1MS_DC; duty_cycle -= BRUSHLESS6_PERIOD )
    {
        brushless6_set_duty_cycle( &brushless6, duty_cycle );
        log_printf( &logger, "  > " );
        Delay_1sec( );
    }
        
    log_printf( &logger, "\r\n" );
    
    for( duty_cycle = BRUSHLESS6_1MS_DC; duty_cycle < BRUSHLESS6_INIT_DC; duty_cycle += BRUSHLESS6_PERIOD )
    {
        brushless6_set_duty_cycle( &brushless6, duty_cycle );
        log_printf( &logger, "  < " );
        Delay_1sec( );
    }
}

static void counter_clockwise ( )
{
    log_printf( &logger, "\r\n------------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " * Counter clockwise *\r\n" );
    Delay_1sec( );

    for( duty_cycle = BRUSHLESS6_INIT_DC; duty_cycle < BRUSHLESS6_2MS_DC - BRUSHLESS6_PERIOD; duty_cycle += BRUSHLESS6_PERIOD )
    {
        brushless6_set_duty_cycle( &brushless6, duty_cycle );
        log_printf( &logger, "  > " );
        Delay_1sec( );
    }
    log_printf( &logger, "\r\n" );
    
    for( duty_cycle = BRUSHLESS6_2MS_DC - BRUSHLESS6_PERIOD; duty_cycle > BRUSHLESS6_INIT_DC; duty_cycle -= BRUSHLESS6_PERIOD )
    {
        brushless6_set_duty_cycle( &brushless6, duty_cycle );
        log_printf( &logger, "  < " );
        Delay_1sec( );
    }
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    brushless6_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    brushless6_cfg_setup( &cfg );
    BRUSHLESS6_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    brushless6_init( &brushless6, &cfg );
    brushless6_calibration( );
    brushless6_setings( );
}

void application_task ( void )
{
    clockwise( );
    counter_clockwise( );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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