Sensor de posición rotatorio ams AS5048 de 14 bits con ángulo digital y salida PWM

Información del producto

El AS5048 es un sensor de posición rotatorio de 14 bits con ángulo digital (interfaz) y salida PWM. Está diseñado por ams OSRAM Group y publicado por flecha.com. El sensor se utiliza para medir la posición de un objeto giratorio y proporciona mediciones de ángulo precisas.
La placa adaptadora AS5048 es un circuito que permite probar y evaluar fácilmente el sensor AS5048 sin necesidad de construir un accesorio de prueba o PCB por separado. La placa adaptadora se puede conectar a un microcontrolador o a la placa de demostración AS5048 como dispositivo externo.

Descripción de la placa
La placa adaptadora AS5048 cuenta con una interfaz tipo A (SPI) o B (I2C), orificios de montaje de 4 x 2.6 mm y un conector P1. Proporciona una manera conveniente de conectarse e interactuar con el sensor AS5048.

Instrucciones de montaje

Para montar la placa adaptadora AS5048, siga estos pasos:

1. Coloque un imán diametral sobre o debajo del sensor de posición AS5048.
2. Asegúrese de que el imán esté centrado en el centro del paquete con una tolerancia de 0.5 mm.
3. Mantenga un espacio de aire entre el imán y la carcasa del codificador en el rango de 0.5 mm a 2 mm.
4. Utilice un material no ferromagnético como latón, cobre, aluminio o acero inoxidable para el soporte del imán.

Seguir estas instrucciones garantizará el funcionamiento adecuado de la placa adaptadora AS5048 y mediciones de posición precisas.

Historial de revisiones

Descripción general

El AS5048 es un sensor de posición de ángulo de 360° fácil de usar con una salida de alta resolución de 14 bits. Para medir el ángulo, solo se requiere un simple imán de dos polos, girando sobre el centro del chip.
El imán se puede colocar encima o debajo del IC. Esto se muestra en la Figura 1.

Figura 1: Sensor de posición magnético AS5048 + Imán

La placa adaptadora AS5048
La placa adaptadora AS5048 es un circuito simple que permite probar y evaluar el sensor de posición magnético AS5048 rápidamente sin construir un accesorio de prueba o PCB.

Descripción del tablero
La placa adaptadora AS5048 es un circuito simple que permite probar y evaluar el codificador rotatorio AS5048 rápidamente sin construir un accesorio de prueba o PCB.
La placa de circuito impreso se puede conectar a un microcontrolador oa la placa de demostración AS5048 como dispositivo externo.

Figura 2: placa adaptadora AS5048

Montaje de la placa adaptadora AS5048
Se debe colocar un imán diametral debajo del sensor de posición AS5048 y debe estar centrado en el centro del paquete con una tolerancia de 0.5 mm.
El espacio de aire entre el imán y la carcasa del codificador debe mantenerse en el rango de 0.5 mm a 2 mm. El soporte del imán no debe ser ferromagnético. Materiales como latón, cobre, aluminio, acero inoxidable son las mejores opciones para realizar esta pieza.

Figura 3: AS5048 – AB – montaje y dimensión

Placa adaptadora AS5048 y asignación de pines

Figura 4: Conectores de la placa adaptadora AS5048 y asignación de pines del codificador

Tabla 1: Descripción de pines

Tablero de número de pin	Pin n.º AS5 048	Tablero de símbolos	Descripción
P1 – 1	13	Tierra	Tierra de suministro
P1 – 2	3	A2/MISO	entrada maestra SPI/salida esclava; compartido con pin de selección de dirección I2C 2
P1 – 3	4	A1/MOSI	Salida maestra SPI/entrada esclava; compartido con pin de selección de dirección I2C 1
P1 – 4	2	SCL/SCK	entrada de reloj SPI; compartido con entrada de reloj I2C
P1 – 5	1	SDA/CSn	Selección de chip SPI-activa baja; compartido con pin de datos I2C
P1 – 6	14	Modulación por ancho de pulso (PWM)	Salida de modulación de ancho de pulso
P1 – 7	12	3.3 V	3V-Salida del regulador; regulado internamente por VDD. Conéctese a VDD para un volumen de suministro de 3 Vtage
P1 – 8	11	5V	Vol de suministrotage

Casos de operación

La solución más completa y precisa para que una MCU lea el ángulo de un imán es la interfaz SPI.

Modo SPI de un dispositivo, unidireccional: 3 hilos
El AS5048-AB se puede conectar directamente a un puerto SPI estándar de la industria de un microcontrolador. Los requisitos mínimos de conexión para la comunicación unidireccional (ángulo + lectura de valores de alarma) entre el microcontrolador y el AS5048 son MISO, SCK, SS/.
El ángulo se leerá en cada transferencia SPI de 16 bits. Consulte la tabla de registros de la hoja de datos AS5048, registre 3FFFh.

Figura 5: Uso de la interfaz SPI unidireccional con un microcontrolador

Modo SPI de un dispositivo, bidireccional – 4 hilos
Si se deben leer otros registros además de los valores de ángulo, o para escribir registros en el AS5048, se necesita la señal MOSI.

Figura 6: Uso de la interfaz SPI bidireccional con un microcontrolador

Múltiples dispositivos SPI Modo de cadena margarita
El AS5048 se puede conectar en cadena, usando 4 cables solo para comunicación SPI.
En esta configuración con codificadores nx, la secuencia se procesará de la siguiente manera:

• MCU establece SS/ = 0
• MCU cambia nx 16 bits (por ejemplo, comando LEER FFFFh) a través de la cadena
• MCU establece SS/=1
  En ese punto, todos los codificadores nx han recibido el comando READ FFFFh.
• MCU establece SS/=0
• MCU cambia nx 16 bits (por ejemplo, comando NOP 0000h)
• MCU establece SS/=1
  En ese punto, los nx de 16 bits recibidos en MISO son los valores de ángulo nx.

Figura 7: Múltiples dispositivos en modo de cadena margarita

Codificación de firmware

El siguiente código fuente se ajusta a la aplicación 4-Wire
La función void spiReadData() lee/escribe 4 valores del AS5048

• Enviar comando LEER AGC / Recibir valor desconocido
• Enviar comando LEER MAG / Recibir valor AGC
• Enviar comando READ Ángulo / Recibir valor MAG
• Enviar comando NOP (sin operación) / Recibir valor ÁNGULO

Si solo se necesita un ÁNGULO DE LECTURA en un bucle, el procedimiento se puede reducir a una línea:

• Enviar comando LEER Ángulo / Recibir valor Ángulo
  La función static u8 spiCalcEvenParity(ushort value) es opcional, calcula el bit de paridad del flujo SPI de 16 bits.

/*!
************************************************** ****************************
* Lee los datos del chip a través de la interfaz SPI
*
* Esta función se utiliza para leer el valor córdico de los chips compatibles con SPI
* interfaz.
************************************************** ****************************
*/
#define SPI_CMD_READ 0x4000 /*!< indicador que indica un intento de lectura cuando se usa la interfaz SPI */
#define SPI_REG_AGC 0x3ffd /*!< registro agc cuando se usa SPI */
#define SPI_REG_MAG 0x3ffe /*!< registro de magnitud cuando se usa SPI */
#define SPI_REG_DATA 0x3fff /*!< registro de datos cuando se usa SPI */
#define SPI_REG_CLRERR 0x1 /*!< borrar el registro de errores al usar SPI */

vacío spiReadData ()
{
u16 dat; // búfer de datos de 16 bits para comunicación SPI
magreg u16;
uángulo corto, agcreg;
ubyteagc;
uvalor corto;
bit alarmHola, alarmLo;

/* Enviar comando LEER AGC. Los datos recibidos se desechan: estos datos provienen del comando anterior (desconocido)*/
datos = SPI_CMD_READ | SPI_REG_AGC;
dat |= spiCalcEvenParity(dat) << 15;
spiTransfer((u8*)&dat, tamaño de(u16));

/ /* Enviar comando LEER MAG. Los datos recibidos son el valor AGC: estos datos provienen del comando precedente (desconocido)*/
datos = SPI_CMD_READ | SPI_REG_MAG;
dat |= spiCalcEvenParity(dat) << 15;
spiTransfer((u8*)&dat, tamaño de(u16));
magreg = dat;
/* Envía el comando LEER ÁNGULO. Los datos recibidos son el valor MAG, del comando anterior */
datos = SPI_CMD_READ | SPI_REG_DATOS;
dat |= spiCalcEvenParity(dat) << 15;
spiTransfer((u8*)&dat, tamaño de(u16));
acreg = dat;
/* Enviar comando NOP. Los datos recibidos son el valor de ÁNGULO, del comando anterior */
datos = 0x0000; // Comando NOP.
spiTransfer((u8*)&dat, tamaño de(u16));
ángulo = dat >> 2;
}
si ((dat & 0x4000) || (agcreg & 0x4000) || (magreg & 0x4000))
{
/* indicador de error establecido: es necesario restablecerlo */
datos = SPI_CMD_READ | SPI_REG_CLRERR;
dat |= spiCalcEvenParity(dat)<<15;
spiTransfer((u8*)&dat, tamaño de(u16));
}
demás
{
agc = agcreg & 0xff // valor AGC (0..255)
valor = dat & (16384 – 31 – 1); // Valor del ángulo (0.. 16384 pasos)
angulo = (valor * 360) / 16384 // valor del angulo en grados
(0..359.9°)
magnitud = magreg & (16384 – 31 – 1);
alarmLo = (agcreg >> 10) & 0x1;
alarmaHola = (agcreg >> 11) & 0x1;
}
}
/*!
************************************************** ****************************
* Calcula la paridad par de un entero sin signo de 16 bits
*
* Esta función es utilizada por la interfaz SPI para calcular la paridad par
* de los datos que serán enviados vía SPI al codificador.
*
* \param[in] value : entero de 16 bits sin signo cuya paridad será calculada
*
* \return : Paridad par
*
************************************************** ****************************
*/
static u8 spiCalcEvenParity (valor ushort)
{
u8 cont = 0;
u8 yo;
para (i = 0; i <16; i ++)
{
si (valor y 0x1)
{
cnt++;
}
valor >>= 1;
}
devolver cnt & 0x1;
}
/*!
************************************************** ****************************
* Calcula la paridad par de un entero sin signo de 16 bits
*
* Esta función es utilizada por la interfaz SPI para calcular la paridad par
* de los datos que serán enviados vía SPI al codificador.
*
* \param[in] value : entero de 16 bits sin signo cuya paridad será calculada
*
* \return : Paridad par
*
************************************************** ****************************
*/
static u8 spiCalcEvenParity (valor ushort)
{
u8 cont = 0;
u8 yo;
para (i = 0; i <16; i ++)
{
si (valor y 0x1)
{
cnt++;
}
valor >>= 1;
}
devolver cnt & 0x1;
}

AS5048-AB-Hardware

A continuación se puede encontrar el esquema y el diseño de la placa adaptadora.

AS5048-AB-1.1 Esquemas

Figura 8: Esquemas de placa adaptadora AS5048-AB-1.1

AS5048 - AB - Diseño de placa de circuito impreso 1.1

Figura 9: Diseño de placa adaptadora AS5048-AB-1.1

Derechos de autor
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Documentos / Recursos

Sensor de posición rotatorio ams AS5048 de 14 bits con ángulo digital y salida PWM [pdf] Manual del usuario AS5048-AB-1.1, AS5048 Sensor de posición giratorio de 14 bits con ángulo digital y salida PWM, AS5048, Sensor de posición giratorio de 14 bits con ángulo digital y salida PWM, AS5048 Sensor de posición giratorio de 14 bits, Sensor de posición giratorio, Sensor de posición, Sensor

Referencias

• Manual de usuario