为您的家用电器和办公设备提供可靠的无刷直流电机性能!
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硬件概览
它是如何工作的?
Brushless 31 Click基于Toshiba Semiconductor的TB6605FTG三相全正弦波无刷电机控制器,专为家用电器、风扇和办公设备应用而设计。此Click板™利用TB6605FTG的先进功能,通过六个板载外部N沟道MOSFET(SSM6K513NU)来控制无刷电机,确保平稳且高效的运行。TB6605FTG采用正弦波PWM驱动与双相调制,实现高效、低噪音的性能。此外,它还具备死区时间功能、制动和启动机制,以增强电机控制的精确性。速度命令通过PWM输入管理,默认情况下禁用的自动前导角控制功能可手动激活,根据电机速度自动调整前导角,从而在启用后确保最佳性能。此外,电路板支持顺时针和逆时针旋转(DIR引脚),并配备了电机锁定保护功能,确保操作期间的安全性。该Click板™支持多种外部电源,通过板前标记为VIN的端子接受9V至28V的输入电压。它可提供
最高5A的输出电流,为连接到OUT端子的无刷直流电机提供强大动力。板上还通过J1连接器提供专用引脚,用于进一步增强电机性能和精度的霍尔传感器连接。VR1电位计允许手动调整前导角(默认禁用自动前导角功能),以确保电机的最佳性能。该板支持各种无刷直流电机,特别是带有内置霍尔传感器的电机,如MIKROE提供的带霍尔传感器的无刷直流电机,使其成为高精度电机控制应用的多功能解决方案。除了用于电机速度控制的PWM引脚和用于控制旋转方向的DIR引脚外,此Click板™还使用了mikroBUS™插座上的多个控制引脚。RST引脚用于启动功能,当设置为低电平时启动电机操作,设置为高电平时停止操作。BRK引脚专门用于电机制动控制,提供精确的制动功能。此外,HP引脚输出霍尔脉冲监控器的信号,提供电机位置和速度的实时反馈。板上
的开关对电机控制起着关键作用。OVP SEL开关允许根据电源电压在12V或24V之间切换输出驱动模式。当电机在180°通电模式(正弦波驱动)下由于PWM占空比下降导致转速迅速下降时,电源电压可能会因电流从电机回流到电源而上升。OVP SEL功能旨在通过在电源电压升高时将操作从180°通电(同步整流)切换到120°通电来抑制电压上升。CLD SEL开关控制TB6605FTG的电机锁定保护功能,当电机锁定时关闭输出功率FET。该开关允许在电机锁定条件下选择自动(AU)模式或锁定(LA)模式。在自动恢复模式下,操作将在锁定检测时间的三倍内恢复。此Click板™可以在3.3V或5V逻辑电平下运行。这样,支持3.3V和5V逻辑电平的MCU都可以正确使用通信线路。此外,该Click板™还配备了包含易于使用的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
Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成
ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源
指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。
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微控制器概述
MCU卡片 / MCU
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建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
32
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
32
RAM (字节)
4096
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。
带有霍尔传感器的无刷直流 (BLDC) 电机是来自 42BLF 电机系列的高性能电机。该电机采用星形配置布线,具有 120° 的霍尔效应角度,确保精确和可靠的性能。电机长度紧凑,仅为 47mm,重量轻巧,仅 0.29kg,专为满足您的需求而设计。在 24VDC 额定电压和 4000 ± 10% RPM 速度范围内,电机能够平稳运行,提供持续稳定的动力。它在 -20 到 +50°C 的正常工作温度范围内表现出色,保持了 1.9A 额定电流的高效运行。此外,该产品能够与所有 Brushless Click boards™ 以及需要配备霍尔传感器的 BLDC 电机的应用无缝集成。
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使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图
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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
该库包含 Brushless 31 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
brushless31_set_duty_cycle
- 此函数以百分比设置PWM占空比(范围[ 0..1 ])。brushless31_pull_brake
- 此函数通过将BRAKE引脚设为低电平状态来启用制动。brushless31_switch_direction
- 此函数通过切换DIR引脚的逻辑状态来改变电机旋转方向。
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 main.c
* @brief Brushless 31 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the Brushless 31 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 every 500 milliseconds.
* The duty cycle ranges from 80% to 0%. 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
* This click board is designed for 5V systems but can also be controlled with 3V3 GPIO lines.
* Ensure your MCU is 5V tolerant on mikroBUS GPIO lines before turning on the power supply.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "brushless31.h"
static brushless31_t brushless31;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
brushless31_cfg_t brushless31_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.
brushless31_cfg_setup( &brushless31_cfg );
BRUSHLESS31_MAP_MIKROBUS( brushless31_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( PWM_ERROR == brushless31_init( &brushless31, &brushless31_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( BRUSHLESS31_ERROR == brushless31_default_cfg ( &brushless31 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
static int8_t duty_cnt = 8;
static int8_t duty_inc = -1;
float duty = duty_cnt / 10.0;
brushless31_set_duty_cycle ( &brushless31, duty );
log_printf( &logger, "> Duty: %d%%\r\n", ( uint16_t )( duty_cnt * 10 ) );
Delay_ms ( 500 );
duty_cnt += duty_inc;
if ( duty_cnt > 8 )
{
duty_cnt = 8;
duty_inc = -1;
log_printf( &logger, " Pull brake\r\n" );
brushless31_pull_brake ( &brushless31 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " Switch direction\r\n" );
brushless31_switch_direction ( &brushless31 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " Release brake\r\n" );
brushless31_release_brake ( &brushless31 );
Delay_ms ( 1000 );
}
else if ( duty_cnt < 0 )
{
duty_cnt = 1;
duty_inc = 1;
}
}
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
类别:无刷