Uživatelská příručka pro mikrokontroléry ATMEL ATSAMC21MOTOR Smart ARM

ATSAMC21J18A je karta MCU pro startovací sady řízení motoru Atmel®. Hardware má MCU na bázi Atmel SMART ARM®, ATSAMC21J18A, s integrovanou podporou ladění na desce. Kartu MCU lze přímo použít s ATSAMBLDCHV-STK® high voltage sada pro řízení motoru a aktuálně dostupný ATSAMD21BLDC24V-STK, nízkoobjemovýtage Startovací sada pro řízení motoru BLDC, PMSM. Stavebnice obsahuje hardware desky driveru s polomůstkovými power MOSFET drivery, proud a objtage snímací obvod, rozhraní Hall a Encoder, obvody ochrany proti poruchám atd. Sada podporovaná integrovanou vývojovou platformou Atmel studio poskytuje snadný přístup k funkcím MCU ATSAMC21J18A a vysvětluje, jak integrovat zařízení do vlastní aplikace pro řízení motoru. Zásuvné karty MCU jsou k dispozici od společnosti Atmel a podporují další MCU SMART ARM.

Vlastnosti ATSAMC21MOTOR

ATSAMC21MOTOR má následující vlastnosti:
Stejné piny portu jsou multiplexovány mezi více funkcemi. Rozhraní PFC, CAN, QTouch® atd. jsou podporována pouze v hardwaru ATSAMBLDCHV-STK, jak je uvedeno níže.

Podpora ladění pomocí vestavěného zařízení Atmel EDBG

Signály TCC PWM pro třífázový pohon polovičního můstku
Kanály ADC pro společné snímání proudu bočníku a jednotlivého bočníku

Kanály ADC pro snímání BEMF motoru
Signály TCC PWM pro hardwarový pohon PFC (High Voltage kit)

Kanály ADC pro snímání proudu PFC (High Voltage kit)
Kanály střídavého proudu pro signály BEMF (Low Voltage kit)

Rozhraní sálového senzoru EXTINT
Rozhraní snímače kodéru EXTINT

Signály rozhraní PTC QTouch (High Voltage kit)
Rozhraní CAN (High Voltage kit)

Podpora signálů rozšíření Atmel Xplained PRO (Low Voltage kit)
Komunikační a stavové LED diody napájení

Obsah sady ATSAMC21MOTOR

Sada ATSAMC21MOTOR obsahuje kartu MCU ATSAMC21J18A, která je předem naprogramována s firmwarem blokové komutace na bázi Hallova senzoru pro nastavení ATSAMD21BLDC24V-STK. Stručný návod k použití lze nalézt v uživatelské příručce ATSAMBLDC24V-STK pro Atmel Low vol.tage Sada ovládání motoru BLDC. Nylonový západkový zámek je připojen ke kartě MCU, kterou lze otáčet a připevnit kartu k základní desce ovladače v ATSAMD21BLDC24V-STK.
Obrázek 3-1. Obsah sady ATSAMC21MOTOR

Návrhová dokumentace a příslušné odkazy

Následující seznam obsahuje odkazy na nejdůležitější dokumenty a software pro ATSAMC21MOTOR:

ATSAMC21MOTOR – Produktová stránka.
Uživatelská příručka ATSAMC21MOTOR – PDF verze této uživatelské příručky.

ATSAMD21BLDC24V-STK – Produktová stránka.
ATSAMBLDC24V-STK Uživatelská příručka – Uživatelská příručka pro Atmel Low voltage Sada ovládání motoru BLDC. Obsahuje pokyny rychlého průvodce a popis desky ovladače.

Konstrukční dokumentace ATSAMD21BLDC24V-STK – Balíček obsahující schémata, kusovník, montážní výkresy, 3D výkresy, výkresy vrstev atd.
Atmel Studio – Free Atmel IDE pro vývoj C/C++ a assemblerového kódu pro mikrokontroléry Atmel.

Uživatelská příručka EDBG – Uživatelská příručka obsahující více informací o integrovaném ladicím programu na desce.
Atmel Data Visualizer – Atmel Data Visualizer je program používaný pro zpracování a vizualizaci dat. Data Visualizer může přijímat data z různých zdrojů, jako je rozhraní Embedded Debugger Data Gateway Interface, které se nachází na deskách Xplained Pro a portech COM.

Produkty Xplained Pro – Atmel Xplained Pro je řada malých a snadno použitelných vyhodnocovacích sad pro mikrokontroléry Atmel a další produkty Atmel. Skládá se z řady nízkonákladových desek MCU pro hodnocení a demonstraci funkcí a schopností různých rodin MCU.
ATSAMC21MOTOR – katalogový list MCU.

Deska MCU ATSAMC21J18A

Hlavní komponenty na kartě MCU ATSAMC21MOTOR jsou zvýrazněny na desce plošných spojů a v níže uvedeném blokovém schématu.
Obrázek 5-1. PCB desky MCUObrázek 5-2. Blokové schéma desky MCU

5.1. Napájení
MCU ATSAMC21J18A odebírá napájení 5 V DC z 67kolíkového okrajového konektoru. Debug MCU EDBG pracuje s napájením 3.3 V DC ze stejného okrajového konektoru. Propojka pro výběr napájecího zdroje na desce ovladače (ATSAMBLDCHV-STK a ATSAMBLDC24V-STK) by měla být připojena k výběru 5V (text na obrazovce).
5.2. Hlavní obvod MCU
ATSAMC21MOTOR má zařízení ATSAMC21. Zařízení je určeno pro práci s interním zdrojem hodin MCU. Externí resetovací spínač je připojen ke kolíku RESET MCU.
5.3. Vestavěný debugger
MCU ATSAMC21J18A je propojena s ladicím zařízením EDBG. EDBG používá SWD rozhraní pro programování a ladění hlavního MCU. Na desce MCU s ladicím pinoutem ARM Cortex® je také k dispozici ladicí hlavička. K tomuto portu ladění lze připojit externí debugger. DGI je proprietární komunikační rozhraní používané softwarem Atmel Data Visualizer pro komunikaci s vývojovými sadami prostřednictvím EDBG. SERCOM5 ATSAMC21J18A připojený k zařízení EDBG, podporuje rozhraní DGI SPI a používá protokol Atmel ADP. MCU SERCOM5 je také připojen ke kanálu UART EDBG pomocí dvojice „normálně otevřených“ propojek; J201 a J202. Zkratování těchto propojek povolí rozhraní CDC UART pro hlavní MCU. Vysokorychlostní USB port EDBG je přístupný na desce ovladače. EDBG USB se vyjmenovává jako složené zařízení podporující ladění, rozhraní DGI SPI a CDC.
5.4. 67kolíkové rozhraní desky MCU-DRIVER
Piny MCU jsou připojeny k 67kolíkové hlavičce rozhraní, jak je uvedeno v tabulce níže. Kartu MCU lze použít se sadami ovladačů motoru od společnosti Atmel. Níže uvedená tabulka popisuje rozhraní s Atmel low voltage Startovací sada pro ovládání motoru. Signály označené „||“ jsou piny spojené propojkou, které sdílejí přímo připojené funkce. Aby bylo možné získat přístup k těmto dodatečným funkcím, musí být normálně otevřená propojka na desce plošných spojů zkratována.
Tabulka 5-1. Rozhraní karty ATSAMBLDC24V-STK a ATSAMC21J18A MCU (67pinový konektor NGFF) Popis

PIN ROZHRANÍ LV Název	DESKA OVLADAČE LV funkce	PIN SAM C21	Funkce SAM C21
1 EDBG USB HSP	EDBG USB	EDBG_USB_HS_P	EDBG_USB_HS_P
2 NC	NC	PA24	CAN TX
3 EDBG USB HSN	EDBG USB	EDBG_USB_HS_N	EDBG_USB_HS_N
4 EDBG ID2	EDBG_ID2/EXT1_1	EDBG PB01	EDBG ID2
5 NC	NC	PA25	CAN RX
6 EDBG ID1	EDBG_ID1	EDBG PA28	EDBG_ID1
7 MCU USB DP	TARGET_USB_HS_P	NC	NC
8 CÍLOVÝ USB VBUS	VCC_TARGET_USB_ P5V0	NC	NC
9 MCU USB DN	TARGET_USB_HS_N	NC	NC
10 EDBG USB VBUS	VCC_EDBG_USB_P5 V0	VCC_EDBG_USB_P5 V0	VCC_EDBG_USB_P5 V0
11 TARGET_USB_ID	TARGET_USB_ID	NC	NC
12 TEMP SDA	TWI_SDA, EXT1_11	PA22	SERCOM3(PAD0)
13 TEMP SCL	TWI_SCL, EXT_12	PA23	SERCOM3(PAD1)
14 FLASH SS	SPI_SS	PB13	SERCOM4(PAD1)
15 BLESK MISO	SPI_MISO, EXT1_17	PB12	SERCOM4(PAD0)
16 BLESK SCK	SPI_SCK, EXT1_18	PB15	SERCOM4(PAD3)
17 FLASH MOSI	SPI_MOSI, EXT1_16	PB14	SERCOM4(PAD2)
18 MCU GPIO1	EXT1_7(GPIO1)	PA19	PTC(X5)
19 MCU GPIO2	EXT1_8(GPIO2)	PB03	TC6(W1)
20 MCU GPIO3	EXT_3	PA02	ADC0(AIN0)
21 MCU GPIO4	NC(GPIO4)	PB22	TC7(WO0)
22 MCU GPIO5	EXT1_5(GPIO5)	PB31	GPIO
23 MCU GPIO6	EXT1_6(GPIO6)	PA17	EXTINT1
24 MCU GPIO7	Temp_Alert (GPIO7)	PA27	EXTINT15
25 OCP	OCP (GPIO8)	PA03	ADC0(AIN1)
26 EXT1 RXD	UART RXD_ EXT1_13	PB17	SERCOM5(PAD1)
27 EXT1 TXD	UART TXD_EXT1_14	PB02	SERCOM5(PAD0)
28 PWM UH	Ovladač FET	PB30	TCC0(WO0)
29 PWM UL	Ovladač FET	PA14	TCC0(WO4)

30 PWM VH	Ovladač FET	PA05	TCC0(WO1)
31 PWM VL	Ovladač FET	PA15	TCC0(WO5)
32 PWM WH	Ovladač FET	PA10	TCC0(WO2)
33 PWM WL	Ovladač FET	PA16	TCC0(WO6)
34 MCU_GPIO8 (ISENSE_COMMON)	EXT_15	PB05	ADC1(AIN7)
35 ATA RESET	EXT1_4(GPIO10)	PB16	GPIO
36 ATA WD	EXT1_10(GPIO11)	PA12	TCC2(WO0)
37 ATA SLEEP	EXT1_9(GPIO12)	PA13	TCC2(WO1)
38 USHUNT_ADC	Současný smysl	PB08	ADC0(AIN2)
39 VSHUNT_ADC	Současný smysl	PB09	ADC0(AIN3)
40 WSHUNT_ADC	Současný smysl	PA08	ADC0(AIN8)
41 MOTOR VDC (V SENSE)	MOTOR_ADC	PA09	ADC0(AIN9)
42 BEMF U_ADC	BEMF smysl ADC	PB00	ADC1(AIN0)
43 BEMF V_ADC	BEMF smysl ADC	PB01	ADC1(AIN1)
44 BEMF_W_ADC	BEMF smysl ADC	PB06	ADC1(AIN8)
45 BEMF NAHORU	BEMD smysl AC	PA04	ADC0(AIN4)
46 BEMF OSN	BEMD smysl AC	PB07	ADC1(AIN9)
47 BEMF VP	BEMD smysl AC	PA06	ADC0(AIN6)
48 BEMF VN	BEMD smysl AC	NC	NC
49 BEMF WP	BEMD smysl AC	PA07	ADC0(AIN7)
50 BEMF WN	BEMD smysl AC	NC	NC
51 HALA1	Hall rozhraní	PB11	EXTINT11
52 HALA2	Hall rozhraní	PB04	EXTINT4
53 HALA3	Hall rozhraní	PA28	EXTINT8
54 HALL TRX OE	HALL_TRX_OE	NC	NC
55 ENCODER_A	Rozhraní kodéru	PA18	EXTINT2
56 ENCODER_B	Rozhraní kodéru	PB10	EXTINT10
57 ENCODER_Z	Rozhraní kodéru	PB23	EXTINT7
58 ENCODER_CS	KODÉR EN	NC	NC
59 NC	NC	VCC_P3V3	VCC_P3V3
BRZDA 60 MCU	NC	PA11	TC1(WO1)
61 NC	NC	VCC-P3V3	VCC_P3V3

62 NAPÁJENÍ 3V3 pro MCU	VCC_P	VCC_TARGET_P5V0	VCC_TARGET_P5V0
63 NAPÁJENÍ 3V3 pro MCU	VCC_P	VCC_TARGET_P5V0	VCC_TARGET_P5V0
64 GND	GND	GND	GND
65 GND	GND	GND	GND
66 GND	GND	GND	GND
67 GND	GND	GND	GND

Soulad produktu

RoHS a OEEZ
Atmel ATSAMC21MOTOR a jeho příslušenství jsou vyrobeny v souladu se směrnicí RoHS (2002/95/ES) a směrnicí WEEE (2002/96/ES).
CE a FCC
Jednotka Atmel ATSAMC21MOTOR byla testována v souladu se základními požadavky a dalšími příslušnými ustanoveními směrnic:

Směrnice 2004/108/ES (třída B)
Pravidla FCC část 15 podčást B

Pro hodnocení se používají následující standardy:

EN 61326-1 (2013)
FCC CFR 47 část 15 (2013)

Technická konstrukce File se nachází na adrese:
Atmel Norsko
Vestre Rosten 79
7075 Kultivátor
Norsko
Bylo vynaloženo veškeré úsilí k minimalizaci elektromagnetických emisí z tohoto produktu. Za určitých podmínek však může systém (tento produkt připojený k cílovému aplikačnímu obvodu) vyzařovat jednotlivé frekvence elektromagnetických komponent, které překračují maximální hodnoty povolené výše uvedenými normami. Frekvence a velikost emisí bude určena několika faktory, včetně uspořádání a směrování cílové aplikace, se kterou se produkt používá.

Identifikace ID produktu a revize

Revize a identifikátor produktu ATSAMC21MOTOR lze nalézt na štítku na spodní straně desky plošných spojů. Identifikátor a revize jsou vytištěny jako prostý text jako A09-nnnn\rr, kde nnnn je identifikátor a rr je revize. Štítek také obsahuje 10místné jedinečné sériové číslo. Identifikátor produktu pro ATSAMC21MOTOR je A09-2550.

Revize

Revize sestavy sady pro počáteční verzi je A09-2550/03. Známé problémy v této revizi jsou:
• PWM hedvábný text pro WH a UH jsou zaměněny

Historie revizí dokumentu

Doc. rev ……….42747A
Datum………………………..09/2016
Komentář……………. První vydání dokumentu

Atmel ATSAMC21MOTOR [UŽIVATELSKÁ PŘÍRUČKA] Atmel-42770A-ATSAMC21MOTOR_Uživatelská příručka-09/2016
2016 Atmel© Corporation. / Rev.: Atmel-42770A-ATSAMC21MOTOR_User Guide-09/2016
Atmel®, logo Atmel® a jejich kombinace, Enabling Unlimited Possibilities®, QTouch®, STK® a další jsou registrované ochranné známky nebo ochranné známky společnosti Atmel Corporation v USA a dalších zemích. ARM®, logo ARM Connected®, Cortex® a další jsou registrované ochranné známky nebo ochranné známky společnosti ARM Ltd. Ostatní termíny a názvy produktů mohou být ochrannými známkami jiných společností.

ODMÍTNUTÍ ODPOVĚDNOSTI: Informace v tomto dokumentu jsou poskytovány v souvislosti s produkty Atmel. Žádná licence, výslovná nebo předpokládaná, estoppel nebo jinak, vůči nikomu
právo duševního vlastnictví je uděleno tímto dokumentem nebo v souvislosti s prodejem produktů Atmel. S VÝJIMKOU UVEDENÝCH V PODMÍNKÁCH ATMEL A
PODMÍNKY PRODEJE NACHÁZEJÍCÍ SE NA ATMELU WEBSTRÁNKA, ATMEL NEPŘEBÍRÁ ŽÁDNOU ODPOVĚDNOST A ODMÍTÁ JAKÉKOLI VÝSLOVNÉ, PŘEDPOKLÁDANÉ NEBO ZÁKONNÉ ZÁRUKY VZTAHUJÍCÍ SE NA SVÉ PRODUKTY, VČETNĚ PŘEDPOKLÁDANÉ ZÁRUKY OBCHODOVATELNOSTI, VHODNOSTI SPOLEČNOSTI N. V ŽÁDNÉM PŘÍPADĚ NEBUDE ATMEL ODPOVĚDNÁ ZA JAKÉKOLI PŘÍMÉ, NEPŘÍMÉ, NÁSLEDNÉ, TRESTUJÍCÍ, ZVLÁŠTNÍ NEBO NÁHODNÉ ŠKODY (VČETNĚ, BEZ OMEZENÍ, ŠKOD ZA ZTRÁTU A ZISKY, PŘERUŠENÍ OBCHODNÍ ČINNOSTI NEBO ZTRÁTU INFORMACÍ) TENTO DOKUMENT, I KDYŽ BYL ATMEL UPOZORNĚN NA MOŽNOST TAKOVÝCH ŠKOD. Společnost Atmel neposkytuje žádná prohlášení ani záruky s ohledem na přesnost nebo úplnost obsahu tohoto dokumentu a vyhrazuje si právo kdykoli bez upozornění provádět změny specifikací a popisů produktů. Společnost Atmel se nezavazuje aktualizovat zde uvedené informace. Pokud není výslovně uvedeno jinak, produkty Atmel nejsou vhodné pro automobilové aplikace a nesmí se v nich používat. Produkty Atmel nejsou zamýšleny, autorizovány nebo zaručeny pro použití jako součásti v aplikacích určených k podpoře nebo udržení životnosti.
PROHLÁŠENÍ O BEZPEČNOSTNÍCH, VOJENSKÝCH A AUTOMOBILOVÝCH APLIKACÍCH PROHLÁŠENÍ: Produkty Atmel nejsou navrženy a nebudou používány ve spojení s žádnými aplikacemi, kde by se při selhání takových produktů dalo důvodně očekávat, že by mohlo dojít k vážnému zranění nebo smrti („kritické z hlediska bezpečnosti“ Žádosti”) bez zvláštního písemného souhlasu pracovníka Atmel. Aplikace kritické pro bezpečnost zahrnují, bez omezení, zařízení a systémy na podporu života, vybavení nebo systémy pro provoz jaderných zařízení a zbraňových systémů. Produkty Atmel nejsou navrženy ani určeny pro použití ve vojenských nebo leteckých aplikacích nebo prostředích, pokud nejsou společností Atmel výslovně označeny jako vojenské. Produkty Atmel nejsou navrženy ani určeny pro použití v automobilových aplikacích, pokud nejsou společností Atmel výslovně označeny jako automobilové.

Společnost Atmel
1600 Technology Drive, San Jose, CA 95110 USA
T: (+1) (408) 441.0311
F: (+1) (408) 436.4200
www.atmel.com
Staženo z Arrow.com.

Dokumenty / zdroje

Mikrokontroléry ATMEL ATSAMC21MOTOR Smart ARM-Based Microcontrollers [pdfUživatelská příručka
Mikrokontroléry ATSAMC21MOTOR Smart ARM, Mikrokontroléry ATSAMC21MOTOR, ATSAMC21MOTOR, Mikrokontroléry Smart ARM, Mikrokontroléry ARM, Inteligentní mikrokontroléry, Mikrokontroléry

Reference

Uživatelská příručka

Mikrokontroléry ATSAMC21MOTOR Smart ARM-Based

Karta mikrokontroléru ATSAMC21 pro startovací sadu Atmel Motor Control