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硬件概览
它是如何工作的?
Brushless Click基于Toshiba Semiconductor的TB6575FNG,这是一款用于三相全波无刷直流(BLDC)电机的PWM无传感器控制器。它基于PWM斩波驱动。在接收到模拟电压命令输入后,转子被对准到已知位置,然后以强制换相模式启动旋转,从而获取背电动势。为了在无传感器驱动下驱动无刷直流电机,基于背电动势感测生成一个自然换相的PWM信号。当每个相电压(包括背电动势)的极性信号应用到位置信号输入时,这个自然换相PWM信号会自动从强制换相PWM信号切换过来。板载两种类型的MOSFET芯片分别开关输出的ON和OFF。这控制了施加在电机上的电压水平,确定了电机轴的速度和旋转。它们是Si4497,一种P通道30V MOSFET,
和Si4154,一种N通道40V MOSFET,均来自Vishay。Brushless click理论上可以输出更高的电流;但在这种情况下,MOSFET芯片必须用外部散热器冷却。要连接外部直流电源,有一个VBAT螺钉端子。标有BLDC(GND、U、V、W)的螺钉端子是用于连接外部电机的相。作为TB6575FNG的位置传感输入,这个Click板使用的是LM2903,来自STMicroelectronics的低功率双电压比较器。为了感测,该比较器使用所有电机驱动器输出的电压。作为占空比控制输入,这个Click板使用的是MCP6281,一款来自Microchip的轨到轨运算放大器。这个OpAmp作为输入使用mikroBUS™插座的PWM信号。Brushless Click仅使用PWM信号作为与主机MCU的连
接,通过mikroBUS™插座提供信号到电机驱动器的WAVE位置感测输入。旋转速度感测输出通过mikroBUS™插座的INT引脚进行监控。要设置旋转方向,您可以在DIR引脚上使用逻辑高和低状态,高表示反向,低表示正向旋转。通过电阻分压器,VSN引脚可以监测电池电压。位置检测与IC生成的PWM信号同步。当IC用于高速电机时,可能会出现相对于PWM频率的位置检测误差。检测在PWM信号的下降沿执行。当引脚电压超过参考电压时,将识别错误。这个Click板™只能使用5V逻辑电压电平进行操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。它配备了一个包含函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,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 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创
新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 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。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调
节过的电源供应模块。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、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
PIC32
MCU 内存 (KB)
2048
硅供应商
Microchip
引脚数
100
RAM (字节)
524288
你完善了我!
配件
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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 Click驱动程序的API。
关键函数:
brushless_spin_clockwise
- 这个函数将电机的旋转方向设置为顺时针方向brushless_spin_counter_clockwise
- 这个函数将电机的旋转方向设置为逆时针方向brushless_read_rotation_speed_sensor_output
- 这个函数读取INT引脚的数字输入
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 Brushless Click example
*
* # Description
* This example showcases how to initialize and use the Brushless click.
* The click has a brushless motor driver which controls the work
* of the motor through the BLDC terminal.
* In order for this example to work a motor and a power supply are needed.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* This function initializes and configures the logger and click modules.
*
* ## Application Task
* This is an example that demonstrates the use of a Brushless Click board.
* Brushless Click communicates with the register via the PWM interface.
* It shows moving in the left direction from slow to fast speed
* and from fast to slow speed.
* Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
*
* \author Nikola Peric
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "brushless.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static brushless_t brushless;
static log_t logger;
uint8_t brushless_direction = 1;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( )
{
log_cfg_t log_cfg;
brushless_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 ----" );
Delay_ms( 100 );
// Click initialization.
brushless_cfg_setup( &cfg );
BRUSHLESS_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
Delay_ms( 100 );
brushless_init( &brushless, &cfg );
brushless_pwm_start( &brushless );
log_info( &logger, "---- Application Task ----" );
Delay_ms( 1000 );
}
void application_task ( )
{
static int8_t duty_cnt = 1;
static int8_t duty_inc = 1;
float duty = duty_cnt / 10.0;
if ( brushless_direction == 1 )
{
brushless_spin_clockwise ( &brushless );
log_printf( &logger, "<<<< " );
}
else
{
brushless_spin_counter_clockwise ( &brushless );
log_printf( &logger, ">>>> " );
}
brushless_set_duty_cycle ( &brushless, duty );
log_printf( &logger, "Duty: %d%%\r\n", ( uint16_t )( duty_cnt * 10 ) );
Delay_ms( 500 );
if ( 10 == duty_cnt )
{
duty_inc = -1;
}
else if ( 0 == duty_cnt )
{
duty_inc = 1;
if ( brushless_direction == 1 )
{
brushless_direction = 0;
}
else if ( brushless_direction == 0 )
{
brushless_direction = 1;
}
}
duty_cnt += duty_inc;
}
void main ( )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END