我们多功能的无刷电机控制解决方案可无缝集成到现有系统中,为各种工程需求提供强大且适应性强的解决方案。
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硬件概览
它是如何工作的?
Brushless 15 Click基于TB9061AFNG,这是一款汽车预驱动器,带有用于驱动东芝半导体3相全波无刷直流电机的无传感器控制器。3相电机由PWM输出信号驱动,其占空比由mikroBUS的PWM信号决定。此输入PWM信号在逻辑电路中被测量、计算和校正。TB9061AFNG根据其结果生成20kHz内部PWM信号。之后,TB9061AFNG将内部PWM输入无传感器核心逻辑,并输出无传感器驱动信号用于3相无刷电机。除了PWM信号外,内部PWM占空比还可以通过施加在TB9061AFNG的ASIG引脚上的模拟电压进行控制,使用板载的标记为VR1的微调器手动设置。当PWM引脚短路接地时,来自VR1的模拟电压控制内部PWM占空比。用户还可以通过选择板载旋转开关标记为SW1的输入电压来选择强制换向频率。使用SW1,TB9061AFNG通过内部ADC接收SFCF
(强制换向频率选择)引脚的电压,并决定9.375到25.000rpm的强制换向频率。用户还可以根据SW2开关的设置将前导角度值设置为7.5°、15°或30°。当SW2处于下位时,前导角度设置为7.5°,上位表示设置为15°,中位表示设置为30°。如果选择了7.5°或15°,则在强制换向期间前导角度设置为0°。当正常换向开始时,它会自动更改为SW2指定的值。如果选择了30°,即使在强制换向期间,前导角度也设置为30°。TB9061AFNG具有多种诊断电路和驱动控制功能,包括过电流检测和电机驱动电流限制电路、过温(内部和外部)和过压检测。还包含电机锁定检测、步进检测和自动返回控制电路。除了来自mikroBUS™插座的用于驱动3相电机的PWM引脚外,此Click board™还具有标记为EN的启用引脚,并连接到mikroBUS™插座的CS引脚,用于电源开/关(执行电机操作的启动
和停止控制)以优化功耗。DIR引脚连接到mikroBUS™插座的RST引脚,用于选择电机旋转方向(顺时针/逆时针)。此外,还可以检测旋转速度和异常操作,如电机锁定,这种情况通过连接到mikroBUS™插座的INT引脚的标记为OUTFG的蓝色LED指示灯进行指示。此Click board™支持外部电源为电机供电,可连接到标记为VM的输入端子,电压范围应在6V到18V之间,而BLDC电机线圈可连接到标记为U、V和W的端子。此Click board™只能在5V逻辑电压水平下运行。因此,在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,此Click board™配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电
源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地
位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
AVR
MCU 内存 (KB)
32
硅供应商
Microchip
引脚数
32
RAM (字节)
2048
你完善了我!
配件
Arduino Mega 的 Click Shield 配备了四个 mikroBUS™ 插槽,其中两个是 Shuttle 连接器,允许所有的 Click board™ 设备与 Arduino Mega 板轻松连接。Arduino Mega 板采用了AVR 8位微控制器,具有先进的RISC架构,54个数字 I/O 引脚,并且兼容 Arduino™,为原型设计和创建多样化应用提供了无限的可能性。该板通过 USB 连接方便地进行控制和供电,以便在开箱即用时高效地对 Arduino Mega 板进行编程和调试,另外还需要将额外的 USB 电缆连接到板上的 USB B 端口。通过集成的 ATmega16U2 程序器简化项目开发,并利用丰富的 I/O 选项和扩展功能释放创造力。有八个开关,您可以将其用作输入,并有八个 LED,可用作 MEGA2560 的输出。此外,该 shield 还具有来自 Microchip 的高精度缓冲电压参考 MCP1501。该参考电压默认通过板底部的 EXT REF 跳线选择。您可以像通常在 Arduino Mega 板上那样选择外部参考电压。还有一个用于测试目的的 GND 钩子。另外,还有四个额外的 LED,分别是 PWR、LED(标准引脚 D13)、RX 和 TX LED,连接到 UART1(mikroBUS™ 1 插槽)。此 Click Shield 还具有几个开关,执行诸如选择 mikroBUS™ 插槽上模拟信号的逻辑电平以及选择 mikroBUS™ 插槽本身的逻辑电压级别等功能。此外,用户还可以使用现有的双向电平转换器,无论 Click board™ 是否以3.3V或5V逻辑电压级别运行,都可以使用任何 Click board™。一旦您将 Arduino Mega 板与 Click Shield for Arduino Mega 连接,就可以访问数百个使用3.3V或5V逻辑电压级别工作的 Click board™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
原理图
一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
通过调试模式的应用程序输出
1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。
2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。
软件支持
库描述
该库包含 Brushless 15 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
brushless15_set_duty_cycle
- 此功能以百分比设置PWM占空比(范围[0..1])。brushless15_enable_device
- 此功能通过将EN引脚设置为低逻辑状态来启用设备。brushless15_switch_direction
- 此功能通过切换DIR引脚状态来改变方向。
开源
代码示例
这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。
/*!
* @file main.c
* @brief Brushless15 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the Brushless 15 click board by driving the
* motor in both directions at different speeds.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs the click default configuration.
*
* ## Application Task
* Controls the motor speed by changing the PWM duty cycle once per second.
* The duty cycle ranges from 20% to 80%. At the minimal speed, the motor switches direction.
* Each step will be logged on the USB UART where you can track the program flow.
*
* @note
* The maximal PWM Clock frequency for this click board is 1 kHz.
* So, depending on the selected setup the user will need to lower the MCU's main clock frequency
* in the setup in order to get the PWM clock frequency down to 1 kHz.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "brushless15.h"
static brushless15_t brushless15;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
brushless15_cfg_t brushless15_cfg; /**< Click config object. */
/**
* 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.
brushless15_cfg_setup( &brushless15_cfg );
BRUSHLESS15_MAP_MIKROBUS( brushless15_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( PWM_ERROR == brushless15_init( &brushless15, &brushless15_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( BRUSHLESS15_ERROR == brushless15_default_cfg ( &brushless15 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
static int8_t duty_cnt = 2;
static int8_t duty_inc = 1;
float duty = duty_cnt / 10.0;
brushless15_set_duty_cycle ( &brushless15, duty );
log_printf( &logger, "> Duty: %d%%\r\n", ( uint16_t )( duty_cnt * 10 ) );
Delay_ms( 1000 );
duty_cnt += duty_inc;
if ( 8 == duty_cnt )
{
duty_inc = -1;
}
else if ( 1 == duty_cnt )
{
duty_inc = 1;
duty_cnt = 2;
log_printf( &logger, " Switch direction\r\n\n" );
brushless15_switch_direction ( &brushless15 );
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END