MICROCHIP dsPIC33EP32MC204 Drone Propeller Reference Design
Ներածություն
ՎԵՐՋVIEW
Հղման դիզայնը ցածր գնով գնահատման հարթակ է, որը նպատակաուղղված է եռաֆազ Մշտական մագնիս համաժամանակյա կամ առանց խոզանակների շարժիչներով պտուտակներ ունեցող քառակոպտերի/անօդաչու սարքերի կիրառման համար: Այս դիզայնը հիմնված է Microchip dsPIC33EP32MC204 DSC՝ շարժիչի կառավարման սարքի վրա:
ՆԿԱՐ 1-1. dsPIC33EP32MC204 դրոնի շարժիչի կարգավորիչի տեղեկատու դիզայն
ԱՌԱՆՁՆԱՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ
Հղման դիզայնի հիմնական առանձնահատկությունները հետևյալն են.
- Եռաֆազ շարժիչի կառավարման հզորություն Սtage
- Ֆազային հոսանքի հետադարձ կապը շանթ մեթոդի միջոցով ավելի բարձր կատարողականության համար
- Փուլ voltagԷլեկտրոնային հետադարձ կապ՝ առանց սենսորային տրապեզոիդային կառավարման կամ թռչող մեկնարկի իրականացման համար
- DC Bus voltagԷլեկտրոնային հետադարձ կապ ավելորդ ծավալի համարtagպաշտպանություն
- ICSP վերնագիր՝ Միկրոսխիպ ծրագրավորողի/վրիպազերծիչի օգտագործմամբ ներշղթայական սերիական ծրագրավորման համար
- CAN կապի վերնագիր
ԲԼՈԿ ՍԽԵՄԱ
Հղման դիզայնի տարբեր ապարատային բաժինները ներկայացված են Նկար 1-3-ում և ամփոփված Աղյուսակ 1-1-ում:
ՆԿԱՐ 1-3. ՏԱՐԱԾՔԱՅԻՆ ԲԱԺԻՆՆԵՐ
| Աղյուսակ 1-1 Սարքավորումների բաժիններ | |
| Բաժին | Սարքավորումների բաժին |
| 1 | Եռաֆազ շարժիչի կառավարման ինվերտոր |
| 2 | dsPIC33EP32MC204 և հարակից միացում |
| 3 | MCP8026 MOSFET վարորդ |
| 4 | ԿԱՐՈ է միջերես |
| 5 | Ընթացիկ սենսորային ռեզիստորներ |
| 6 | Սերիական հաղորդակցման միջերեսի վերնագիր |
| 7 | ICSP™ վերնագիր |
| 8 | Օգտագործողի միջերեսի վերնագիր |
| 9 | DE2 MOSFET Վարորդի սերիական միջերեսի վերնագիր |
Տախտակի ինտերֆեյսի նկարագրությունը
ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ
Այս գլուխը տրամադրում է Drone շարժիչի կարգավորիչի Reference Design-ի մուտքային և ելքային միջերեսների ավելի մանրամասն նկարագրությունը: Հետևյալ թեմաներն են լուսաբանվում.
- Տախտակի միակցիչներ
- dsPIC DSC-ի փին ֆունկցիաները
- MOSFET վարորդի ամրացման գործառույթները
ՏԱՂԹԱԿԱՆ ՄԻԱՑՈՂՆԵՐ
Այս բաժինն ամփոփում է Smart Drone Controller Board-ի միակցիչները: Դրանք ներկայացված են Նկար 2-1-ում և ամփոփված Աղյուսակ 2-1-ում:
- Մուտքային էներգիայի մատակարարում Smart Drone Controller Board-ին:
- Շարժիչին ինվերտորային ելքերի մատակարարում:
- Օգտատիրոջը հնարավորություն տալով ծրագրավորել/վրիպազերծել dsPIC33EP32MC204 սարքը:
- Ինտերֆեյս CAN ցանցին:
- Սերիական կապի հաստատում հյուրընկալող ԱՀ-ի հետ:
- Արագության հղման ազդանշանի մատակարարում:
ՆԿԱՐ 2-1. ՄԻԱՑՈՂՆԵՐ – Անօդաչու շարժիչի վերահսկիչի տեղեկատու դիզայն
ՍԵՂԱՆԱԿ 2-1 ՄԻԱՑՈՂՆԵՐ
| Միակցիչ նախագծող | Քորոցների քանակը | Կարգավիճակ | Նկարագրություն |
| ISP1 | 5 | Բնակեցված | ICSP™ վերնագիր – Ծրագրավորող/վրիպազերծող միջերեսով dsPIC® DSC-ին |
| P5 | 6 | Բնակեցված | CAN կապի միջերեսի վերնագիր |
| P3 | 2 | Բնակեցված | Սերիական հաղորդակցման միջերեսի վերնագիր |
| P2 | 2 | Բնակեցված | Հղման արագություն PWM/անալոգային միջերեսի վերնագիր |
| ՓՈՒԼ Ա, ՓՈՒԼ B, ՓՈՒԼ Գ |
3 |
Բնակեցված չէ |
Եռաֆազ ինվերտորի ելքեր |
| VDC, GND | 2 | Բնակեցված չէ | Մուտքային DC մատակարարման ներդիրի միակցիչ
(VDC: Դրական տերմինալ, GND: Բացասական տերմինալ) |
|
P1 |
2 |
Բնակեցված |
DE2 MOSFET Վարորդի սերիական միջերեսի վերնագիր: Խնդրում ենք դիմել
MCP8025A/6 տվյալների թերթ ապարատային և կապի արձանագրության բնութագրերի համար |
ICSP ™ վերնագիր ծրագրավորողի/վրիպազերծիչ ինտերֆեյսի համար (ISP1)
6 փին վերնագիր ISP1-ը կարող է միանալ ծրագրավորողի հետ, օրինակample, PICkit 4, ծրագրավորման և վրիպազերծման նպատակներով: Սա բնակեցված չէ: Անհրաժեշտության դեպքում լրացրեք Մասի համարը 68016-106HLF կամ նմանատիպ: Փին մանրամասները ներկայացված են Աղյուսակ 2-2-ում:
ԱՂՅՈՒՍԱԿ 2-2. PIN ՆԿԱՐԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆ – HEADER ISP1
| Կապել # | Ազդանշանի անվանումը | Փին նկարագրություն |
| 1 | MCLR | Սարքի հիմնական մաքրում (MCLR) |
| 2 | +3.3 Վ | Մատակարարում voltage |
| 3 | GND | Գետնին |
| 4 | PGD | Սարքի ծրագրավորման տվյալների գիծ (PGD) |
| 5 | PGC | Սարքի ծրագրավորման ժամացույցի գիծ (PGC) |
CAN կապի միջերեսի վերնագիր (P5)
Այս 6-փին վերնագիրը կարող է օգտագործվել CAN ցանցին ինտերֆեյսի համար: Փին մանրամասները ներկայացված են Աղյուսակ 2-3-ում:
ԱՂՅՈՒՍԱԿ 2-3. PIN ՆԿԱՐԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆ – HEADER P5
| Կապել # | Ազդանշանի անվանումը | Փին նկարագրություն |
| 1 | 3.3 Վ | Արտաքին մոդուլին մատակարարում է 3.3 վոլտ (10 մ. մաքս.) |
| 2 | ԿԱՆԳՆԵԼ | Մուտքային ազդանշան՝ խելացի կարգավորիչը սպասման ռեժիմում տեղադրելու համար |
| 3 | GND | Գետնին |
| 4 | CANTX | CAN հաղորդիչ (3.3 Վ) |
| 5 | CANRX | CAN ընդունիչ (3.3 Վ) |
| 6 | DGND | Միացված է թվային գետնին տախտակի վրա |
Արագության մատնանշման միջերեսի վերնագիր (P2)
2-փին Header P2-ն օգտագործվում է 2 եղանակով որոնվածին Speed հղում տրամադրելու համար: Պտուտակները պաշտպանված են կարճ միացումից: P2 վերնագրի մանրամասները տրված են Աղյուսակ 2-4-ում:
ԱՂՅՈՒՍԱԿ 2-4. PIN ՆԿԱՐԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆ – HEADER P2
| Կապել # | Ազդանշանի անվանումը | Փին նկարագրություն |
| 1 | INPUT_FMU_PWM | Թվային ազդանշան – PWM 50 Հց, 3-5 Վոլտ, 4-85% |
| 2 | ԳՈՎԱԶԴԻ ԱՐԱԳՈՒԹՅՈՒՆ | Անալոգային ազդանշան – 0-ից 3.3 Վ |
Սերիական հաղորդակցությունների վերնագիր (P3)
2-փին Header P3-ը կարող է օգտագործվել միկրոկառավարիչի չօգտագործված կապին մուտք գործելու համար՝ ֆունկցիայի ընդլայնման կամ վրիպազերծման համար, իսկ վերնագրի J3 փին մանրամասները տրված են Աղյուսակ 2-4-ում:
ԱՂՅՈՒՍԱԿ 2-4. PIN ՆԿԱՐԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆ – HEADER P3
| Կապել # | Ազդանշանի անվանումը | Փին նկարագրություն |
| 1 | RXL | UART – Ընդունիչ |
| 2 | TXL | UART – հաղորդիչ |
DE2 MOSFET Վարորդի սերիական միջերեսի վերնագիր (P1)
2-փին Header P1-ը կարող է օգտագործվել միկրոկառավարիչի չօգտագործված կապին մուտք գործելու համար՝ ֆունկցիայի ընդլայնման կամ վրիպազերծման համար, իսկ վերնագրի J3 փին մանրամասները տրված են Աղյուսակ 2-4-ում:
ԱՂՅՈՒՍԱԿ 2-4. PIN ՆԿԱՐԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆ – HEADER P1
| Կապել # | Ազդանշանի անվանումը | Փին նկարագրություն |
| 1 | DE2 | UART – DE2 ազդանշան |
| 2 | GND | Տախտակի հիմք, որն օգտագործվում է արտաքին միացման համար |
Inverter ելքային միակցիչ
Հղման դիզայնը կարող է վարել եռաֆազ PMSM/BLDC շարժիչ: Միակցիչի փին նշանակումները ներկայացված են Աղյուսակ 2-6-ում: Հակադարձ ռոտացիան կանխելու համար շարժիչի ճիշտ փուլային հաջորդականությունը պետք է միացված լինի:
ԱՂՅՈՒՍԱԿ 2-6. PIN ՆԿԱՐԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆ
| Կապել # | Փին նկարագրություն |
| ՓՈՒԼ Ա | Ինվերտորի 1-ին փուլի ելք |
| ՓՈՒԼ Բ | Ինվերտորի 2-ին փուլի ելք |
| ՓՈՒԼ Գ | Ինվերտորի 3-ին փուլի ելք |
Մուտքային DC միակցիչ (VDC և GND)
Տախտակը նախատեսված է DC voltag11 Վ-ից մինչև 14 Վ տիրույթ, որը կարող է սնուցվել VDC և GND միակցիչների միջոցով: Միակցիչի մանրամասները տրված են Աղյուսակ 2-7-ում:
ԱՂՅՈՒՍԱԿ 2-7. PIN ՆԿԱՐԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆ
| Կապել # | Փին նկարագրություն |
| VDC- ն | DC մուտքային մատակարարումը դրական է |
| GND | DC մուտքային մատակարարում բացասական |
Օգտվողի միջերես
Smart Drone Controller-ի որոնվածի հետ ինտերֆեյսի երկու եղանակ կա՝ արագության տեղեկանք մուտքագրելու համար:
- PWM մուտք (թվային ազդանշան – PWM 50 Հց, 3-5 վոլտ, 4-55% աշխատանքային ցիկլ)
- Անալոգային հատորtage (0 – 3.3 վոլտ)
Ինտերֆեյսը կատարվում է P2 միակցիչի միացումների միջոցով: Մանրամասների համար տե՛ս Աղյուսակ 2-4: Այս հղման դիզայնն ունի արտաքին աքսեսուար PWM կարգավորիչի մոդուլ, որն ապահովում է արագության տեղեկանք: Արտաքին կարգավորիչն ունի իր սեփական պոտենցիոմետրը և 7 հատվածի LED էկրանը: Պոտենցիոմետրը կարող է օգտագործվել ցանկալի արագությունը կարգավորելու համար՝ փոխելով PWM աշխատանքային ցիկլը, որը կարող է տատանվել 4%-ից մինչև 55%: (50 Հց 4-6 Վոլտ) 3 միջակայքում: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար տե՛ս Բաժին 3.3:
dsPIC DSC-ի PIN ՖՈՒՆԿՑԻԱՆԵՐԸ
Ներքին dsPIC33EP32MC204 սարքը վերահսկում է հղման դիզայնի տարբեր առանձնահատկությունները իր ծայրամասային սարքերի և պրոցեսորի կարողության միջոցով: dsPIC DSC-ի փին ֆունկցիաները խմբավորված են ըստ իրենց ֆունկցիոնալության և ներկայացված են Աղյուսակ 2-9-ում:
ԱՂՅՈՒՍԱԿ 2-9. dsPIC33EP32MC204 PIN ՖՈՒՆԿՑԻԱՆԵՐ
|
Ազդանշան |
dsPIC DSC
Փին Համար |
dsPIC DSC
Pin գործառույթ |
dsPIC DSC ծայրամասային սարք |
Դիտողություններ |
| dsPIC DSC կոնֆիգուրացիա – Մատակարարում, վերակայում, ժամացույց և ծրագրավորում | ||||
| V33 | 28,40 | VDD |
Մատակարարում |
+3.3V թվային մատակարարում dsPIC DSC-ին |
| DGND | 6,29,39 | VSS | Թվային հիմք | |
| AV33 | 17 | ԱՎԴԴ | +3.3V Անալոգային մատակարարում dsPIC DSC-ին | |
| ԸՆԴՀԱՆՈՒՐ | 16 | AVSS | Անալոգային հիմք | |
| OSCI | 30 | OSCI/CLKI/RA2 | Արտաքին oscilator | Արտաքին կապ չկա: |
| RST | 18 | MCLR | Վերականգնել | Միանում է ICSP Header-ին (ISP1) |
| ISPDATA | 41 | PGED2/ASDA2/RP37/RB5 | Ներշղթայական սերիական ծրագրավորում (ICSP™) կամ
Շղթայական վրիպազերծիչ |
Միանում է ICSP Header-ին (ISP1) |
|
ISPCLK |
42 |
PGEC2/ASCL2/RP38/RB6 |
||
| IBUS | 18 | DACOUT/AN3/CMP1C/RA3 | Բարձր արագությամբ անալոգային համեմատիչ 1 (CMP1) և DAC1 | AmpԼրացված ավտոբուսի հոսանքը հետագայում զտվում է մինչև CMP1-ի դրական մուտքին միանալը` գերհոսանք հայտնաբերելու համար: Գերհոսանքի շեմը սահմանվում է DAC1-ի միջոցով: Համեմատիչի ելքը ներքին հասանելի է որպես PWM գեներատորների անսարքության մուտքագրում PWM-ներն առանց պրոցեսորի միջամտության անջատելու համար: |
|
Հատtagե Հետադարձ կապ |
||||
| ADBUS | 23 | PGEC1/AN4/C1IN1+/RPI34/R B2 | Համօգտագործվող ADC Core | DC Bus voltagէլ հետադարձ կապ. |
|
Վրիպազերծման միջերես (P3) |
||||
| RXL | 2 | RP54/RC6 | I/O և UART-ի Remappable ֆունկցիա | Այս ազդանշանները միացված են Header P3-ին UART սերիական հաղորդակցության միջերեսի համար: |
| TXL | 1 | TMS/ASDA1/RP41/RB9 | ||
|
CAN ինտերֆեյս (P5) |
||||
| CANTX | 3 | RP55/RC7 | CAN ընդունիչ, հաղորդիչ և սպասման ռեժիմ | Այս ազդանշանները միացված են Header P5-ին |
| CANRX | 4 | RP56/RC8 | ||
| ԿԱՆԳՆԵԼ | 5 | RP57/RC9 | ||
|
PWM ելքեր |
||||
| PWM3H | 8 | RP42/PWM3H/RB10 | PWM մոդուլի ելք: | Լրացուցիչ մանրամասների համար տե՛ս տվյալների թերթիկը: |
| PWM3L | 9 | RP43/PWM3L/RB11 | ||
| PWM2H | 10 | RPI144/PWM2H/RB12 | ||
| PWM2L | 11 | RPI45/PWM2L/CTPLS/RB13 | ||
| PWM1H | 14 | RPI46/PWM1H/T3CK/RB14 | ||
| PWM1L | 15 | RPI47/PWM1L/T5CK/RB15 | ||
|
Ընդհանուր նշանակության I/O |
||||
| I_OUT2 | 22 | PGEC3/VREF+/AN3/RPI33/CT ED1/RB1 | Համօգտագործվող ADC Core | |
| MotorGateDr_ CE | 31 | OSC2/CLKO/RA3 | I/O պորտ | Միացնում կամ անջատում է MOSFET դրայվերը: |
| MotorGateDrv
_ILIMIT_OUT |
36 | SCK1/RP151/RC3 | I/O պորտ | Գերհոսանքից պաշտպանություն: |
| DE2 | 33 | FLT32 / SCL2 / RP36 / RB4 | UART1 | Վերածրագրավորվող նավահանգիստը կազմաձևված է UART1 TX-ով |
| DE2 RX1 | 32 | SDA2/RPI24/RA8 | UART1 | Վերածրագրավորվող պորտ՝ կազմաձևված UART1 RX-ով |
|
Scaled Phase voltage չափում |
||||
| ԱԱՊ | 21 | PGED3/VREF-/ AN2/RPI132/CTED2/RB0 | Համօգտագործվող ADC Core | Հետևի emf զրոյական խաչի զգայարան ՓՈՒԼ Գ |
| PHB | 20 | AN1/C1IN1+/RA1 | Համօգտագործվող ADC Core | Ետ emf զրոյական խաչաձև զգայարան ՓՈՒԼ B |
| PHA,
Հետադարձ կապ |
19 | AN0/OA2OUT/RA0 | Համօգտագործվող ADC Core | Ետ emf զրոյական խաչի զգայարան ՓՈՒԼ Ա |
|
Կապեր չկան |
||||
| – | 35,12,37,38 | |||
| – | 43,44,24 | |||
| – | 30,13,27 | |||
ՄՈՍՖԵՏԻ ՎԱՐՈՂԻ PIN ՖՈՒՆԿՑԻԱՆԵՐԸ
|
Ազդանշան |
MCP8026
Փին Համար |
MCP8026
Pin գործառույթ |
MCP8026 Ֆունկցիոնալ բլոկ |
Դիտողություններ |
|
Հոսանքի և գետնի միացումներ |
||||
| VCC_LI_PO WER | 38,39 | VDD |
Կողմնակալության գեներատոր |
11-14 վոլտ |
| PGND | 36,35,24,20
19,7 |
PGND | Էլեկտրաէներգիայի հիմք | |
| V12 | 34 | +12 Վ | 12 վոլտ ելք | |
| V5 | 41 | +5 Վ | 5 վոլտ ելք | |
| LX | 37 | LX | Buck կարգավորիչի անջատիչ հանգույց 3.3V ելքի համար | |
| FB | 40 | FB | Buck կարգավորիչի հետադարձ կապի հանգույց 3.3 Վ լարման համար | |
|
PWM արտադրանք |
||||
| PWM3H | 46 | PWM3H |
Դարպասի կառավարման տրամաբանություն |
Լրացուցիչ մանրամասների համար տես սարքի տվյալների թերթիկը |
| PWM3L | 45 | PWM3L | ||
| PWM2H | 48 | PWM2H | ||
| PWM2L | 47 | PWM2L | ||
| PWM1H | 2 | PWM1H | ||
| PWM1L | 1 | PWM1L | ||
|
Ընթացիկ զգայական քորոցներ |
||||
| I_SENSE2- | 13 | I_SENSE2- |
Շարժիչի կառավարման միավոր |
Փուլ Ա շունտ -վե |
| I_SENSE2+ | 14 | I_SENSE2+ | Փուլ Ա շունտ +ve | |
| I_SENSE3- | 10 | I_SENSE3- | B փուլ շունտ -ve. Նկատի ունեցեք, որ այս շունտը գտնվում է ինվերտորի W կես կամրջի վրա: | |
| I_SENSE3+ | 11 | I_SENSE3+ | B փուլի շունտ +ve. Նկատի ունեցեք, որ այս շունտը գտնվում է ինվերտորի W կես կամրջի վրա: | |
| I_SENSE1- | 17 | I_SENSE1- |
Շարժիչի կառավարման միավոր |
Տեղեկանք հատորtage -ve |
| I_SENSE1+ | 18 | I_SENSE1+ | 3.3V/2 տեղեկատու հատtage +ve | |
| I_OUT1 | 16 | I_OUT1 | Բուֆերային ելք 3.3V/2 Վոլտ | |
| I_OUT2 | 12 | I_OUT2 | Ampամրացված ելքային Ա փուլի հոսանք | |
| I_OUT3 | 9 | I_OUT3 | Ampլիցքավորված ելքային B փուլի հոսանք | |
|
Սերիական DE2 ինտերֆեյս |
||||
| DE2 | 44 | DE2 | Կողմնակալության գեներատոր | Սերիական ինտերֆեյս վարորդի կազմաձևման համար |
|
MOSFET դարպասի մուտքեր |
||||
| U_Motor | 30 | PHA |
Դարպասի կառավարման տրամաբանություն |
Միանում է շարժիչի փուլերին: |
| V_Motor | 29 | PHB | ||
| W_Motor | 28 | ԱԱՊ | ||
|
High Side MOSFET դարպասի շարժիչ |
||||
| HS0 | 27 | HSA |
Դարպասի կառավարման տրամաբանություն |
Բարձր կողմի MOSFET Ա փուլ |
| HS1 | 26 | HSB | Բարձր կողմի MOSFET B փուլ | |
| HS2 | 25 | HSC | Բարձր կողմի MOSFET C փուլ | |
|
Bootstrap |
||||
| VBA | 33 | VBA |
Դարպասի կառավարման տրամաբանություն |
Boot Strap կոնդենսատորի ելքային փուլ Ա |
| VBB | 32 | VBB | Boot Strap կոնդենսատորի ելքային փուլ B | |
| VBC | 31 | VBC | Boot Strap կոնդենսատորի ելքային փուլ C | |
|
Low Side MOSFET դարպասի շարժիչ |
||||
| LS0 | 21 | LSA |
Դարպասի կառավարման տրամաբանություն |
Ցածր կողմի MOSFET Ա փուլ |
| LS1 | 22 | LSB | Ցածր կողմի MOSFET B փուլ | |
| LS2 | 23 | LSC- ն | Ցածր կողմի MOSFET C փուլ | |
|
Թվային մուտք/ելք |
||||
| MotorGateDrv
_CE |
3 | CE | Կապի նավահանգիստ | Միացնում է MC8026 MOSFET վարորդը: |
| MotorGateDrv
_ILIMIT_OUT |
15 | ILIMIT_OUT (Ակտիվ ցածր) | Շարժիչի կառավարման միավոր | |
|
Կապ չկա |
||||
| – | 8 | LV_OUT1 | ||
| – | 4 | LV_OUT2 | ||
| – | 6 | HV_IN1 | ||
| – | 5 | HV_IN2 | ||
Սարքավորման նկարագրություն
ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ
Drone Propeller Reference Design Board-ը նախատեսված է ցուցադրելու փոքր քորոցների քանակի շարժիչի կառավարման սարքերի կարողությունները dsPIC33EP միամիջուկ թվային ազդանշանի կարգավորիչների (DSCs) ընտանիքում: Կառավարման վահանակը ներառում է նվազագույն բաղադրիչ՝ քաշը նվազեցնելու համար: PCB-ի տարածքը կարող է ավելի փոքրանալ չափերով՝ արտադրության նպատակային տարբերակի համար: Տախտակը կարող է ծրագրավորվել In System Serial Programming միակցիչի միջոցով և ներառում է երկու ընթացիկ զգայական դիմադրություն և MOSFET դրայվեր: Տրվում է CAN ինտերֆեյսի միակցիչ այլ կարգավորիչների հետ հաղորդակցվելու և անհրաժեշտության դեպքում հղման արագության մասին տեղեկատվություն տրամադրելու համար: Կարգավորիչի ինվերտորը ընդունում է մուտքային ծավալtage 10V-ից մինչև 14V միջակայքում և կարող է ապահովել 8A (RMS) շարունակական ելքային փուլային հոսանք նշված աշխատանքային ծավալումtage միջակայք. Էլեկտրական բնութագրերի մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար տե՛ս Հավելված Բ. «Էլեկտրական բնութագրեր»:
ՇԱՐՔԱԴՐԱԿԱՆ ԲԱԺԻՆՆԵՐ
Այս գլուխը ներառում է Drone Propeller Reference Design Board-ի հետևյալ ապարատային բաժինները.
- dsPIC33EP32MC204 և հարակից սխեմաները
- Էլեկտրամատակարարում
- Ընթացիկ զգայական շրջան
- MOSFET դարպասի վարորդի սխեման
- Եռաֆազ ինվերտորային կամուրջ
- ICSP վերնագրի/վրիպազերծիչի միջերես
- dsPIC33EP32MC204 և հարակից սխեմաները
- Էլեկտրամատակարարում
Հսկիչի տախտակն ունի երեք կարգավորվող ծավալtage-ն թողարկում է 12V, 5V և 3.3V, որոնք ստեղծվել են MCP8026 MOSFET վարորդի կողմից: 3.3 վոլտ լարումը ստեղծվում է MCP8026-ի ներբեռնման կարգավորիչի և հետադարձ կապի միջոցով: Տեսեք կարմիր վանդակը ՆԿԱՐ A-1-ում սխեմաների բաժնում: Մարտկոցից արտաքին սնուցումը ուղղակիորեն կիրառվում է ինվերտերի վրա հոսանքի միակցիչների միջոցով: 15uF կոնդենսատորը ապահովում է DC ֆիլտրում կայուն աշխատանքի համար բեռի արագ փոփոխությունների ժամանակ: Խնդրում ենք տեսնել սարքի (MCP8026) տվյալների թերթիկը յուրաքանչյուր հատորի ելքային հոսանքի հնարավորության համարtagե ելք: - Ընթացիկ զգայական շրջան
Ընթացքը ընկալվում է հանրաճանաչ «երկու շունտ» մոտեցման միջոցով: Երկու 10-միլիօմ շունտներ ապահովում են ընթացիկ մուտքը չիպային Op-ի մուտքերին:Ampս. Օպ-Amps-ն դիֆերենցիալ շահույթի ռեժիմում է՝ 7.5 շահույթով, որն ապահովում է 22Amp գագաթնակետային փուլի հոսանքի չափման հնարավորությունը: Այն ampԼրացված հոսանքի ազդանշանը A փուլից (U կիսակամուրջ) և B փուլից (W կիսակամուրջ) փոխակերպվում է dsPIC կարգավորիչի որոնվածի միջոցով: Մի հատորtag3.3V/2 բուֆերային ելքով հղումը ապահովում է առանց աղմուկի զրոյական հղում ընթացիկ զգայական սխեմաների համար: Մանրամասների համար տե՛ս Սխեմաների բաժինը ՆԿԱՐ Ա-4: - MOSFET դարպասի վարորդի սխեման
Դարպասի շարժիչը կառավարվում է ներսից, բացառությամբ բեռնախցիկի կոնդենսատորների և դիոդների, որոնք տեղակայված են տախտակի վրա և նախագծված են՝ նկատի ունենալով, որ MOSFET-ները պատշաճ կերպով միացնեն ամենացածր աշխատանքային ծավալով:tagե. Տե՛ս MCP8026 գործառնական հատորի բնութագրերըtage տիրույթը տվյալների թերթիկում:
Տես սխեմաներ բաժինը ՆԿԱՐ Ա-1 փոխկապակցման մանրամասների համար: - Եռաֆազ ինվերտորային կամուրջ
Ինվերտորը ստանդարտ 3 կիսամյակային կամուրջ է 6 N ալիքով MOSFET սարքերով, որոնք կարող են աշխատել բոլոր 4 քառորդներում: MOSFET-ի դրայվերն ուղղակիորեն ինտերֆեյս է անցկացնում մաշվածության արագությունը սահմանափակող շարքի ռեզիստորների միջոցով MOSFET-ի դարպասներին: Բարձր կողային MOSFET-ներից յուրաքանչյուրի համար տրամադրվում է ստանդարտ բեռնախցիկի միացում, որը բաղկացած է կոնդենսատորների և դիոդների ցանցից՝ միացման դարպասի համապատասխան ծավալի համար:tagե. Bootstrap-ի կոնդենսատորները և դիոդները գնահատվում են լրիվ գործող ծավալովtage միջակայք և ընթացիկ. Եռաֆազ ինվերտորային կամրջի ելքը հասանելի է U, V և W վրա շարժիչի երեք փուլերի համար: Միացման և այլ մանրամասների համար տե՛ս Սխեմաներ բաժինը ՆԿԱՐ Ա-4:
ICSP վերնագրի/վրիպազերծիչի միջերես
Smart Drone Controller-ի տախտակի ծրագրավորում. Ծրագրավորումը և վրիպազերծումը կատարվում են նույն ICSP միակցիչի ISP1-ի միջոցով: Օգտագործեք PICKIT 4-ը PKOB միակցիչով ծրագրավորելու համար, որը միացված է 1-ից 1-ին, ինչպես տրված է Աղյուսակ 2-2-ում: Դուք կարող եք ծրագրավորել կամ MPLAB-X IDE կամ MPLAB-X IPE: Միացրեք տախտակը 11-14 վոլտով: Ընտրեք համապատասխան վեցանկյունը file և հետևեք IDE/IPE-ի հրահանգներին: Ծրագրավորումն ավարտված է, երբ ելքային պատուհանում ցուցադրվում է «Ծրագրավորում/Ստուգում ավարտված է» հաղորդագրությունը:
- Վրիպազերծման հրահանգների համար տես MPLAB PICKIT 4 տվյալների թերթիկները
ՀԱՐԴԱՍՏԱՆԱԿԱՆ ՄԻԱՑՈՒՄՆԵՐ
Այս բաժինը նկարագրում է Drone-ի վերահսկիչի աշխատանքը ցուցադրելու մեթոդ: Հղման դիզայնի համար պահանջվում են մի քանի լրացուցիչ աքսեսուարներ և շարժիչ:
- PWM կարգավորիչին 5 Վ հոսանքի մատակարարում
- PWM կարգավորիչ, որն օգտագործվում է արագության տեղեկանք կամ պոտենցիոմետր մատակարարելու համար՝ տարբեր ծավալներ մատակարարելու համարtage արագության հղում
- BLDC շարժիչ՝ պարամետրերով, ինչպես նկարագրված է Հավելված Բ-ում
- Մարտկոցի էներգիայի աղբյուր 11-14 Վ և 1500 մԱՀ հզորությամբ
Ցանկացած համատեղելի ապրանքանիշ կամ մոդել կարող է օգտագործվել՝ փոխարինելու այստեղ ցուցադրվածները՝ հաջող շահագործման համար: Ստորև ներկայացված են նախկինampվերը նշված պարագաներից և շարժիչներից, որոնք օգտագործվում են այս ցուցադրության համար:
PWM վերահսկիչ.
BLDC շարժիչ՝ DJI 2312
Մարտկոց.
Գործառնական հրահանգներ. Հետևեք հետևյալ քայլերին.
Նշում. ԱՅՍ ԺԱՄԱՆԱԿ ՄԻ ԿԱՊԵՑՆԵՔ ՊՈՏՈՒԿԸ
Քայլ 1. Հիմնական էներգիայի աղբյուրի միացում
«+» և «-» մարտկոցը միացրեք VDC և GND տերմինալներին՝ խելացի կարգավորիչը միացնելու համար: Կարող է օգտագործվել նաև DC էլեկտրամատակարարում:
Քայլ 2. Արագության հղման ազդանշան խելացի դրոնի կարգավորիչին:
Կարգավորիչը PWM կարգավորիչից վերցնում է արագության ներածման տեղեկանք առավելագույնը 5 Վ լարման դեպքում: PWM կարգավորիչի ելքը ապահովում է գետնի վրա հղված 5V ազդանշանի ելք, որը միանում է 5V հանդուրժող մուտքային կապին, ինչպես ցույց է տրված նկարում: Ցուցադրված է նաև վերգետնյա միացման վայրը:
Քայլ 3. Էլեկտրաէներգիայի մատակարարում PWM կարգավորիչին:
Միացրեք Switching սովորական մուտքը մարտկոցի տերմինալներին, իսկ ելքը (5V) PWM կարգավորիչի սնուցմանը:
Քայլ 4: PWM կարգավորիչի կոնֆիգուրացիա.
PWM կարգավորիչից ազդանշանի իմպուլսի լայնությունը վավերացված է որոնվածում վավեր ազդանշանի համար՝ կանխելու կեղծ միացումն ու արագությունը գերազանցելը: Կարգավորիչն ունի երկու կոճակով անջատիչներ: «Ընտրել» անջատիչի միջոցով ընտրեք աշխատանքի ձեռքով ռեժիմը: Օգտագործեք «Pulse Width» կոճակը՝ արագության վերահսկման 3 մակարդակներից ընտրելու համար: Յուրաքանչյուր սեղմումով անջատիչը պտտվում է 3 միջակայքում PWM աշխատանքային ցիկլի ելքի համար:
- Շրջանակ 1: 4-11%
- Շրջանակ 2: 10-27.5%
- Շրջանակ 3: 20-55%
Ցուցադրման ցուցիչը տատանվում է 800-ից մինչև 2200՝ տիրույթում աշխատանքային ցիկլի գծային փոփոխության համար: Պոտենցիոմետրը PWM կարգավորիչի վրա միացնելը կբարձրացնի կամ կնվազեցնի PWM ելքը:
Քայլ 5. Շարժիչի տերմինալի միացում.
Շարժիչի տերմինալները միացրեք A, B և C Փուլերին: Հերթականությունը որոշում է շարժիչի պտտման ուղղությունը: Դրոնի ցանկալի պտույտը ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ է նայում դեպի շարժիչը, որպեսզի կանխի պտուտակի թուլացումը: Ուստի կարևոր է հաստատել պտտման ուղղությունը նախքան սայրերը տեղադրելը: Տրամադրեք PWM հղման ազդանշան՝ կարգավորելով PWM կարգավորիչի պոտենցիոմետրը՝ սկսելով իմպուլսի նվազագույն լայնության դիրքից (800): Շարժիչը կսկսի պտտվել 7.87% աշխատանքային ցիկլով (50 Հց) և ավելի բարձր: 7 հատվածի էկրանը ցույց է տալիս 1573 (7.87% աշխատանքային ցիկլ) մինչև 1931 թվականը (10.8% աշխատանքային ցիկլ), երբ շարժիչը պտտվում է: Հաստատեք, որ պտտման ուղղությունը հակառակ է: Եթե ոչ, փոխեք ցանկացած երկու միացում շարժիչի տերմինալներին: Պոտենցիոմետրը վերադարձրեք ամենացածր արագության պարամետրերին:
Քայլ 6. Պտուտակի տեղադրում.
Անջատեք մարտկոցի հզորությունը: Տեղադրեք պտուտակի սայրը` պտուտակելով այն շարժիչի լիսեռի մեջ ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ: Աշխատելիս փայտը/շարժիչը ամուր պահեք ձեռքը երկարած և անվտանգ հեռավորության վրա բոլոր խոչընդոտներից և մարդկանցից: Միացրեք էլեկտրամատակարարումը: Պտուտակային շարժումը ուժ կգործադրի ձեռքի վրա, երբ պտտվում է, ուստի ամուր բռնելը կարևոր է մարմնական վնասվածքները կանխելու համար: Կսմթեք պոտենցիոմետրը՝ արագությունը փոխելու համար (ցուցադրումը ցույց է տալիս 1573-ից 1931 թվականների միջև) Սա ավարտում է ցուցադրումը:
Ստորև բերված նկարը ցույց է տալիս ցուցադրության համար էլեկտրագծերի ընդհանուր կարգավորումը:
Սխեմաներ
ՏԱՂԱԹԻ ՍԽԵՄԱՏԻԿՆԵՐ
Այս բաժինը տրամադրում է dsPIC33EP32MC204 դրոնի պտուտակի տեղեկատու դիզայնի սխեմատիկ դիագրամներ: Հղման դիզայնը օգտագործում է չորս շերտ FR4, 1.6 մմ, Plated-Through-Hole (PTH) կոնստրուկցիա:
Աղյուսակ Ա-1-ն ամփոփում է Տեղեկատվության նախագծման սխեմաները.
| ԱՂՅՈՒՍԱԿ Ա-1. ՍԽԵՄԱՏԻԿԱ | ||
| Գծապատկերի ինդեքս | Սխեմաներ Թերթ թիվ | Սարքավորման բաժիններ |
|
Նկար Ա-1 |
1-ը 4-ից |
dsPIC33EP32MC204-dsPIC DSC(U1) փոխկապակցումներ MCP8026-MOSFET վարորդի փոխկապակցումներ
3.3V անալոգային և թվային զտիչ և հետադարձ կապ dsPIC DSC ներքին գործառնական ampլայֆերների համար ampLifying Bus Current Bootstrap ցանցը: |
|
Նկար Ա-2 |
2-ը 4-ից |
Ներհամակարգային սերիական ծրագրավորման վերնագիր ISP1 CAN Հաղորդակցման միջերես վերնագիր P5 Արտաքին PWM արագության կառավարում Միջերեսի վերնագիր P2
Serial Debugger ինտերֆեյս P3 |
|
Նկար Ա-3 |
3-ը 4-ից |
DC Bus voltage scaling resistor divider Back-emf voltage scaling ցանց
Op-Amp շահույթ և հղման սխեման ֆազային հոսանքի ընկալման համար |
| Նկար Ա-4 | 4-ը 4-ից | Շարժիչի կառավարման ինվերտոր – եռաֆազ MOSFET կամուրջ |
Նկար Ա-1:
Նկար Ա-2
Նկար Ա-4
Էլեկտրական բնութագրեր
ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ
Այս բաժինը տրամադրում է dsPIC33EP32MC204 Drone Motor Controller Reference Design-ի էլեկտրական բնութագրերը (տես Աղյուսակ B-1):
ԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ՏԵՂԵԿԱՏՎՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ 1:
| Պարամետր | Գործող Շրջանակ |
| Մուտքային DC Voltage | 10-14V |
| Բացարձակ առավելագույն մուտքային DC Voltage | 20 Վ |
| Առավելագույն մուտքային հոսանք VDC և GND միակցիչով | 10 Ա |
| Շարունակական ելքային հոսանք մեկ փուլով @25°C | 44A (գագաթնակետ) |
| Շարժիչի բնութագրերը՝ DJI 2312 | |
| Շարժիչի փուլային դիմադրություն | 42-47 միլի Օհմ |
| Շարժիչի փուլային ինդուկտիվություն | 7.5 միկրո-Հենրիս |
| Շարժիչային բևեռների զույգեր | 4 |
Նշում.
- Շրջակա միջավայրի +25°C ջերմաստիճանում և թույլատրելի մուտքային DC ծավալի սահմաններում աշխատելիսtagտիրույթում տախտակը մնում է ջերմային սահմաններում մինչև 5A (RMS) շարունակական մեկ փուլային հոսանքների համար:
Նյութերի հաշիվ (BOM)
ԱՊՐԱՆՔՆԵՐԻ ՀԱՇԻՎԸ
| Նյութ | Մեկնաբանություն | Գծագրող | Քանակ |
| 1 | 10uF 25V 10% 1206 | C1 | 1 |
| 2 | 10uF 25V 10% 0805 | C2, C17, C18 | 3 |
| 3 | 1uF 25V 10% 0402 | C3, C5 | 2 |
| 4 | 22uF 25V 20% 0805 | C4 | 1 |
| 5 | 100nF 25V 0402 | C6 | 1 |
| 6 | 2.2uF 10V 0402 | C24, C26 | 2 |
| 7 | 1uF 25V 10% 0603 | C7, C8, C9, C10, C12, C13 | 6 |
| 8 | 100nF 50V 10% 0603 | C11, C14, C15, C20 | 4 |
| 9 | 1.8nF 50V 10% 0402 | C16 | 1 |
| 10 | 0.01uF 50V 10% 0603 | C19, C23, C27, C25 | 3 |
| 11 | 100pF 50V 5% 0603 | C21, C22 | 2 |
| 12 | 680uF 25V 10% RB2/4 | C28 | 1 |
| 13 | 5.6nF 50V 10% 0603 | C29, C30 | 2 |
| 14 | 1N5819 SOD323 | D1, D2, D3, D7 | 4 |
| 15 | 1N5819 SOD323 | D4, D5, D6 | 3 |
| 16 | 4.7uF 25V 10% 0805 | E1 | 1 |
| 17 | TPHR8504PL SOP8 | NMOS1, NMOS2, NMOS3, NMOS4, NMOS5, NMOS6 | 6 |
| 18 | 15uH 1A SMD4*4 | P4 | 1 |
| 19 | 200R 1% 0603 | R1, R2 | 2 |
| 20 | 0R 1% 0603 | R5, R27 | 2 |
| 21 | 47K 1% 0603 | R4, R6, R14, R24 | 4 |
| 22 | 47R 1% 0402 | R7, R8, R9, R18, R19, R20 | 6 |
| 23 | 2K 1% 0603 | R10, R37, R38, R39, R40, R42, R45, R46, R48, R49, R54, R57 | 12 |
| 24 | 300K 1% 0402 | R11, R12, R13 | 3 |
| 25 | 24.9R 1% 0603 | R15, R16, R17 | 3 |
| 26 | 100K 1% 0402 | R21, R22, R23 | 3 |
| 27 | 0.01R 1% 2010 | R25, R26 | 1 |
| 28 | 0R 1% 0805 | R28 | 1 |
| 29 | ուլունք 1R 0603 | R29 | 1 |
| 30 | 18K 1% 0603 | R30 | 1 |
| 31 | 4.99R 1% 0603 | R31 | 1 |
| 32 | 11K 1% 0603 | R32 | 1 |
| 33 | 30K 1% 0603 | R33, R34, R47, R50 | 4 |
| 34 | 300R 1% 0603 | R35, R44, R55 | 3 |
| 35 | 20k 1% 0603 | R36 | 1 |
| 36 | 12K 1% 0603 | R41, R53, R56 | 3 |
| 37 | 10K 1% 0603 | R43, R52 | 2 |
| 38 | 1k 1% 0603 | R51 | 1 |
| 39 | 330R 1% 0603 | R58, R59 | 2 |
| 40 | DSPIC33EP64MC504-I/PT TQFP44 | U1 | 1 |
| 41 | MCP8026-48L TQFP48 | U2 | 1 |
| 42 | 2 PIN-68016-106HLF | P1, P2, P3 | 3 |
| 43 | 5 PIN-68016-106HLF | ISP1 | 1 |
| 44 | 6 PIN-68016-106HLF | P5 | 1 |
Փորձարկման արդյունքներ
Անօդաչու թռչող սարքի պտուտակի տեղեկատու դիզայնը բնութագրելու համար փորձարկումներ են կատարվել: 12 Վ, չորս բևեռային եռաֆազ PMSM դրոնի շարժիչը, որը ներկայացված է 1-ին էջում տեղադրված սարքում, օգտագործվել է միացված սայրերով փորձարկման համար: Աղյուսակ D-1-ն ամփոփում է թեստի արդյունքները: Նկար D-1-ը ցույց է տալիս արագությունն ընդդեմ մուտքային հզորության:
Աղյուսակ D-1
Նկար D-1
Փաստաթղթեր / ռեսուրսներ
 |
MICROCHIP dsPIC33EP32MC204 Drone Propeller Reference Design [pdf] Օգտագործողի ուղեցույց dsPIC33EP32MC204, dsPIC33EP32MC204 Drone Propeller Reference Design, Drone Propeller Reference Design, Propeller Reference Design, Reference Design, Design |
 |
MICROCHIP dsPIC33EP32MC204 Drone Propeller Reference Design [pdfՀրահանգներ DS70005545A, DS70005545, 70005545A, 70005545, dsPIC33EP32MC204 Drone Propeller Reference Design, dsPIC33EP32MC204, Drone Propeller Reference Design, Propeller Design Reference Design, |
