ndu.gbagoro
UM2154
Akwụkwọ ntuziaka onye ọrụ
STEVE-SPIN3201: Onye njikwa BLDC dị elu nwere bọọdụ nyocha STM32 MCU agbakwunyere
Okwu mmalite
Bọdụ STEVAL-SPIN3201 bụ bọọdụ ọkwọ ụgbọ ala DC na-enweghị brushless nke 3 dabere na STSPIN32F0, onye na-ahụ maka usoro 3 nwere STM32 MCU agbakwunyere, ma na-eme ihe mgbochi 3-shunt dị ka topology ọgụgụ ugbu a.
Ọ na-enye ihe ngwọta dị mfe maka nyocha nke ngwaọrụ na ngwa dị iche iche dị ka ngwa ụlọ, Fans, drones, na ngwá ọrụ ike.
Emebere bọọdụ ahụ maka njikwa ihe nleba anya n'ọhịa ma ọ bụ enweghị mmetụta nwere nghọta 3-shunt.
Ọgụgụ 1. STEVE-SPIN3201 nyocha osisi
Ngwaike na ngwanrọ chọrọ
Iji bọọdụ nyocha STEVAL-SPIN3201 chọrọ sọftụwia na ngwaike ndị a:
- A Windows ® PC (XP, Vista 7, Windows 8, Windows 10) iji wụnye ngwugwu ngwanrọ
- Obere eriri USB iji jikọọ bọọdụ STEVAL-SPIN3201 na PC
- Ngwa mmepe ngwanrọ STM32 njikwa moto Rev Y (X-CUBE-MCSDK-Y)
- Moto DC na-enweghị brushes nke nwere nkeji atọ nwere voltage na ọkwa dị ugbu a
- Ọkụ ọkụ DC mpụga.
Na-amalite
Oke kacha nke bọọdụ bụ ndị a:
- Ike stage ọkọnọ voltage (VS) site na 8 V ruo 45 V
- Usoro moto ugbu a ruru ogwe aka iri na ise
Iji bọọdụ bido ọrụ gị:
Nzọụkwụ 1. Lelee ọnọdụ jumper dị ka nhazi ebumnuche (lee Nkebi 4.3 nchọpụta ihe karịrị ugbu a
Nzọụkwụ 2. Jikọọ moto na njikọ J3 na-elekọta usoro nke usoro moto.
Nzọụkwụ 3. Nyefee osisi site na ntinye 1 na 2 nke njikọ J2. LED DL1 (red) ga-agbanye.
Nzọụkwụ 4. Mepụta ngwa gị site na iji STM32 moto Control Software Development Kit Rev Y (X-CUBEMCSDK-Y).
Nkọwa ngwaike na nhazi
Onyonyo 2. Isi ihe na ọnọdụ njikọ na-egosi ọnọdụ nke isi ihe na njikọ na osisi.
Onyonyo 2. Isi akụrụngwa na ọnọdụ njikọ
Tebụl 1. jumpers ntọala ngwaike na-enye nkọwa zuru ezu nke njikọ.
Tebụl 1. jumpers ntọala ngwaike
| Jumper | Nhazi anabatara | Ọnọdụ ndabara |
| JP1 | Nhọrọ nke VREG ejikọrọ na moto V | MEghere |
| JP2 | Nhọrọ moto ike ọkọnọ ejikọrọ na DC ike ọkọnọ | Emechiri |
| JP3 | Ihe mkpuchi ụlọ nhọrọ na-enye USB (1) / VDD (3) ọkụ ọkụ | 1 - 2 emechiela |
| JP4 | Ntọgharị nhọrọ nke ST-LINK (U4) | MEghere |
| JP5 | Nhọrọ PA2 jikọọ na Ụlọ Nzukọ 3 | Emechiri |
| JP6 | Nhọrọ PA1 jikọọ na Ụlọ Nzukọ 2 | Emechiri |
| JP7 | Nhọrọ PA0 jikọọ na Ụlọ Nzukọ 1 | Emechiri |
Tebụl 2. Njikọ ndị ọzọ, jumper, na nkọwa ihe nlele
|
Aha |
Ntụtụ | Labelụ |
Nkọwa |
| J1 | 1-2 | J1 | Ọkụ ọkụ moto |
| J2 | 1-2 | J2 | Ọkụ isi akụrụngwa (VM) |
| J3 | 1-2-3 | U, V, W | Njikọ usoro moto 3-phase BLDC |
| J4 | 1-2-3 | J4 | Ihe njikọ ihe mmetụta Hall/encoder |
| 4-5 | J4 | Ọkọnọ ihe sensọ/encoder ụlọ | |
| J5 | – | J5 | Ntinye USB ST-LINK |
| J6 | 1 | 3V3 | ST-LINK ike ọkọnọ |
| 2 | CLK | SWCLK nke ST-LINK | |
| 3 | GND | GND | |
| 4 | DIO | SWDIO nke ST-LINK | |
| J7 | 1-2 | J7 | ụgbọ ala |
| J8 | 1-2 | J8 | ST-LINK tọgharịa |
| TP1 | – | GREG | 12V voltage regulator mmepụta |
| TP2 | – | GND | GND |
| TP3 | – | VDD | VDD |
| TP4 | – | Ọsọ | Mmepụta potentiometer ọsọ |
| TP5 | – | PA3 | PA3 GPIO (mpụta mmepụta -amp uche 1) |
| TP6 | – | V-BUS | Nzaghachi VBus |
| TP7 | – | Ọpụpụ_U | Mpụta U |
| TP8 | – | PA4 | PA4 GPIO (mpụta mmepụta -amp uche 2) |
| TP9 | – | PA5 | PA5 GPIO (mpụta mmepụta -amp uche 3) |
| TP10 | – | GND | GND |
| TP11 | – | Mpụ_V | Mpụta V |
| TP12 | – | PA7 | PA7_3FG |
| TP13 | – | OUT_W | Mpụta W |
| TP14 | – | 3V3 | 3V3 ST-LINK |
| TP15 | – | 5V | USB voltage |
| TP16 | – | I/O | SWD_IO |
| TP17 | – | CLK | SWD_CLK |
Nkọwa sekit
STEVAL-SPIN3201 na-enye ihe ngwọta 3-shunt FOC zuru oke nke mejupụtara STSPIN32F0 - onye na-ahụ maka BLDC dị elu nwere STM32 MCU agbakwunyere - yana okpukpu atọ nke ike s.tage na NMOS STD140N6F7.
STSPIN32F0 na-ewepụta onwe ya na-ewepụta ihe niile achọrọ voltages: ihe ntụgharị DC / DC nke dị n'ime na-enye 3V3 na onye na-ahụ maka usoro ahịrị n'ime na-enye 12 V maka ndị ọkwọ ụgbọ ala.
A na-eme ntụzịaka mgbama nzaghachi ugbu a site na atọ nke arụ ọrụ amplifiers agbakwunyere n'ime ngwaọrụ yana onye comparator nke dị n'ime na-arụ ọrụ nchebe nke ukwuu site na shunt resistors.
Bọtịnụ onye ọrụ abụọ, LEDs abụọ, na trimmer dị iji mejuputa oghere ndị ọrụ dị mfe (dịka ọmụmaatụ, ibido/kwụsị moto na ịtọ ọsọ ebumnuche).
bọọdụ STEVAL-SPIN3201 na-akwado koodu mkpuchi quadrature na ihe mmetụta Ụlọ Nzukọ dijitalụ dị ka nzaghachi ọnọdụ moto.
Bọdụ ahụ gụnyere ST-LINK-V2 na-enye onye ọrụ ohere debug na budata firmware na-enweghị ngwa ngwa ọ bụla.
4.1 Hall/encoder ihe mmetụta ọsọ moto
Ụlọ nyocha STEVAL-SPIN3201 na-akwado Ụlọ Nzukọ dijitalụ na ihe mmetụta quadrature dị ka nzaghachi ọnọdụ moto.
Enwere ike ijikọ ihe mmetụta ahụ na STSPIN32F0 site na njikọ J4 edepụtara na ya
Tebụl 3. Njikọ ọnụ ụlọ / koodu (J4).
| Aha | Ntụtụ | Nkọwa |
| Ụlọ Nzukọ1/A+ | 1 | Ihe mmetụta Ụlọ Nzukọ 1/concode out A+ |
| Ụlọ Nzukọ2/B+ | 2 | Ihe mmetụta Ụlọ Nzukọ 2/concode out B+ |
| Ụlọ Nzukọ 3/Z+ | 3 | Ihe mmetụta Ụlọ Nzukọ 3/ngbanwe efu nzaghachi |
| Ihe mmetụta VDD | 4 | Sensọ ọkọnọ voltage |
| GND | 5 | Ala |
Ihe mgbochi usoro nchebe nke 1kΩ A na-etinye ya n'usoro na ntinye ihe mmetụta.
Maka sensọ chọrọ ndọpụta mpụga, 10 kΩ resistors atọ etinyelarị na ahịrị mmepụta wee jikọọ na VDD vol.tage. N'otu ahịrị ahụ, akara ukwu maka ndị resistors gbadata dịkwa.
Jumper JP3 na-ahọrọ ike na-enye ihe mmetụta ọkụ voltage:
- Jumper n'etiti pin 1 - pin 2: Ihe mmetụta ụlọ nke VUSB kwadoro (5V)
- Jumper n'etiti pin 1 - pin 2: Ihe mmetụta ụlọ nke VDD kwadoro (3.3 V)
Onye ọrụ nwere ike iwepu ihe mmetụta mmetụta na MCU GPIO oghere jumpers JP5, JP6 na JP7.
4.2 Nghọta ugbu a
N'ime bọọdụ STEVAL-SPIN3201, a na-eme ihe nrịbama mmetụta nke ugbu a site na atọ nke arụ ọrụ. amplifiers agbakwunyere n'ime ngwaọrụ STSPIN32F0.
N'ime ngwa FOC a na-ahụkarị, a na-ahụ mmiri dị na àkwà mmiri atọ ahụ site na iji shunt resistor na isi iyi nke mgba ọkụ akụkụ ọ bụla dị ala. The uche voltagA na-enye akara e n'aka onye ntụgharị analọg-na-dijitalụ iji mee ngụkọ matriks metụtara usoro njikwa ụfọdụ. A na-atụgharịkarị akara ngosi ndị ahụ na ampkwadoro site na raara onwe ya nye op-amps iji rite uru n'ụzọ zuru ezu nke ADC (tụ aka na foto 3. Atụmatụ nghọta ugbu a ex.ample).
Onyonyo 3. Atụmatụ mmetụta ugbu a example
A ga-agbanwerịrị akara ngosi ma gbadokwasị ụkwụ na VDD/2 voltage (ihe dị ka 1.65 V) na amplified ọzọ nke na-enye ndakọrịta n'etiti uru kachasị nke mgbama a na-eche na oke oke nke ADC.
Voltage na-agbanwe stage na-ewebata attenuation (1 / Gp) nke nzaghachi nzaghachi nke, yana uru nke nhazi nke na-adịghị agbanwe agbanwe (Gn, nke Rn na Rf kwadoro), na-enye aka na uru zuru ezu (G). Dị ka e kwuru na mbụ, ihe mgbaru ọsọ bụ guzobe n'ozuzu ampuru netwọk lification (G) nke mere na voltage na shunt resistor dabara na moto kacha ekwe ekwe ugbu a (ISmax peak value of moto rated current) dabara na oke vol.tagADC nwere ike ịgụ ya.
Rịba ama na, ozugbo G edozichara, ọ ka mma ịhazi ya site n'iweda attenuation mbụ 1/Gp dị ka o kwere mee na, ya mere uru Gn. Nke a dị mkpa ọ bụghị naanị iji bulie mgbama ahụ site na oke mkpọtụ kamakwa iji belata mmetụta nke op-amp mwepu ihe dị n'ime na mmepụta (nke dabara na Gn).
Uru na polarization voltage (VOPout, pol) chọpụta oke ọrụ nke sekit sensọ ugbu a:
Ebe:
- IS- = kachasi ugbu a
- IS+ = oke mmiri nke sekit nwere ike ịhụ ya.
Tebụl 4. STEVE-SPIN3201 op-amps polarization netwọk
|
Oke |
Ntụaka akụkụ | Mkpu 1 |
Mkpu 3 |
| Rp | R14, R24, R33 | 560 Ω | 1.78 kΩ |
| Ra | R12, R20, R29 | 8.2 kΩ | 27.4 kΩ |
| Rb | R15, R25, R34 | 560 Ω | 27.4 kΩ |
| Rn | R13, R21, R30 | 1 kΩ | 1.78 kΩ |
| Rf | R9, R19, R28 | 15 kΩ | 13.7 kΩ |
| Cf | C15, C19, C20 | 100pf | NM |
| G | – | 7.74 | 7.70 |
| VOPout, pol | – | 1.74 V | 1.65 V |
4.3 Nchọpụta ihe karịrị akarị
Kọmitii nleba anya STEVAL-SPIN3201 na-eme ihe nchekwa gabiga ókè dabere na STSPIN32F0 jikọtara OC comparator. Shunt resistors na-atụ ibu ugbu a nke usoro ọ bụla. Ndị resistors R50, R51, na R52 na-eweta voltagakara e jikọtara ya na ibu ọ bụla dị ugbu a na ntụtụ OC_COMP. Mgbe ọnụ ọgụgụ kasị elu nke ugbu a na-eru n'otu n'ime usoro atọ ahụ gafere ọnụ ụzọ ahọpụtara, a na-akpalite comparator agbakwunyere na mgbanaka ike akụkụ niile dị elu nwere nkwarụ. A na-agbanye ọkụ ọkụ n'akụkụ dị elu ọzọ mgbe ihe dị ugbu a daa n'okpuru ọnụ ụzọ, si otú a na-emejuputa nchebe na-enweghị isi.
Edepụtara ọnụ ụzọ dị ugbu a maka bọọdụ nyocha STEVAL-SPIN3201 na
Tebụl 5. Ọnụ ụzọ na-agafe agafe.
| PF6 | PF7 | N'ime comp. ọnụ ụzọ | Ọnụ ego OC |
| 0 | 1 | 100 mV | 20 A |
| 1 | 0 | 250 mV | 65 A |
| 1 | 1 | 500 mV | 140 A |
Enwere ike gbanwee ọnụ ụzọ ndị a site n'ịgbanwe R43 bias resistor. A na-atụ aro ka ịhọrọ R43 dị elu karịa 30 kΩ. Iji gbakọọ uru R43 maka njedebe IOC dị ugbu a, enwere ike iji usoro a:
ebe OC_COMPth bụ voltage ọnụ ụzọ nke comparator ime (nke PF6 na PF7 họpụtara), na VDD bụ 3.3 V dijitalụ ọkọnọ vol.tage nyere site n'ime ihe ntụgharị ego nke DCDC.
Wepụ R43, usoro ọnụ ụzọ dị ugbu a na-adị mfe dị ka ndị a:
4.4 Ụgbọ ala voltage sekit
Ụlọ nyocha STEVAL-SPIN3201 na-enye ụgbọ ala voltagna-aghọta. A na-eziga mgbama a site na voltage nkesa si moto ọkọnọ voltage (VBUS) (R10 na R16) wee zigara PB1 GPIO (ọwa 9 nke ADC) nke MCU agbakwunyere. Mgbama ahụ dịkwa na TP6.
4.5 Ngwa ngwa ọrụ interface
Bọọdụ ahụ gụnyere ihe interface onye ọrụ ngwaike ndị a:
- Potentiometer R6: na-edobe ọsọ ebumnuche, maka example
- Gbanwee SW1: tọgharịa STSPIN32F0 MCU na ST-LINK V2
- Gbanwee SW2: bọtịnụ onye ọrụ 1
- Gbanwee SW3: bọtịnụ onye ọrụ 2
- LED DL3: onye ọrụ LED 1 (na-agbanyekwa mgbe ejiri bọtịnụ 1 onye ọrụ)
- LED DL4: onye ọrụ LED 2 (na-agbanyekwa mgbe ejiri bọtịnụ 2 onye ọrụ)
4.6 Nwepu
bọọdụ nyocha STEVAL-SPIN3201 na-etinye ST-LINK/V2-1 debugger/programmer. Atụmatụ akwadoro na ST-LINK bụ:
- USB software re-nume ọzọ
- Ntụpọ ọdụ ụgbọ mmiri Virtual com na USB ejikọrọ na pin PB6/PB7 nke STSPIN32F0 (UART1)
- Mass nchekwa interface na USB
A na-enye ike ọkọnọ maka ST-LINK site na PC onye ọbịa site na eriri USB ejikọrọ na J5.
LED LD2 na-enye ozi ọnọdụ nzikọrịta ozi ST-LINK: - Uhie uhie na-egbuke egbuke nwayọọ nwayọọ: na-agbanye ọkụ tupu mmalite USB
- Uhie uhie na-egbu maramara ngwa ngwa: na-eso nzikọrịta ozi izizi n'etiti PC na ST-LINK/V2-1 (ọnụọgụ)
- Red LED ON: mmalite n'etiti PC na ST-LINK/V2-1 zuru ezu
- Green LED ON: mmalite nkwurịta okwu na-aga nke ọma
- Uhie / green LED na-egbu maramara: n'oge nkwurịta okwu na ebumnuche
- Green ON: nkwurịta okwu agwụla ma nwee ọganihu
Akwụsịla ọrụ nrụpụta ahụ na ST-LINK site na iwepu jumper J8.
Akụkọ ngbanwe
Tebụl 6. Akụkọ ndegharị akwụkwọ
| Ụbọchị | Ndozigharị | Mgbanwe |
| 12-Dec-20161 | 1 | Ntọhapụ mbụ. |
| 23-Nọvemba-2017 | 2 | Akụkụ 4.2 agbakwunyere: Nhụta ugbu a na ibe 7. |
| 27-February-2018 | 3 | Obere mgbanwe n'ime akwụkwọ ahụ dum. |
| 18-Ọgọst-2021 | 4 | Ndozi obere ndebiri. |
STMicroelectronics NV na ndị enyemaka ya (“ST”) debere ikike ime mgbanwe, ndozi, nkwalite, mgbanwe na nkwalite ngwaahịa ST na/ma ọ bụ akwụkwọ a n'oge ọ bụla na-enweghị ọkwa. Ndị na-azụ ahịa kwesịrị ịnweta ozi kacha ọhụrụ dị mkpa na ngwaahịa ST tupu ha etinye iwu. A na-ere ngwaahịa ST dabere na usoro na ọnọdụ ọrịre nke ST n'oge nnabata. Ndị na-azụ ahịa bụ naanị maka nhọrọ, nhọrọ, na ojiji nke ngwaahịa ST na ST anaghị ewere ụgwọ ọ bụla maka enyemaka ngwa ma ọ bụ imepụta ngwaahịa ndị na-azụ ahịa.
AKWICEKWỌ D IM AKW REKWỌ - GASEỌ KP CR C AKWARKWỌ
Enweghị ikike, ekwupụtara ma ọ bụ egosipụtara, ikike ikike ọgụgụ isi ọ bụla nke ST nyere n'ime ebe a.
Mweghachi nke ngwaahịa ST nwere ndokwa dị iche na ozi e depụtara n'ime ya ga-emebi akwụkwọ ikike ọ bụla ST nyere maka ụdị ngwaahịa a.
ST na akara ST bụ ụghalaahịa nke ST. Maka ozi ndị ọzọ gbasara ụghalaahịa ST, biko rụtụ aka www.st.com/trademarks. Ngwaahịa ma ọ bụ aha ọrụ ndị ọzọ bụ ihe onwunwe nke ndị nwe ha.
Ozi dị n'ime akwụkwọ a nọchiri ma dochie ozi enyere na mbụ na ụdị akwụkwọ a mbụ.
© 2021 STMicroelectronics – Ikike niile echekwabara
Akwụkwọ / akụrụngwa
 |
ST UM2154 STEVAL-SPIN3201 Advanced BLDC Controller na agbakwunyere STM32 MCU Evaluation Board [pdf] Akwụkwọ ntuziaka onye ọrụ UM2154, STEVAL-SPIN3201 Onye njikwa BLDC dị elu nwere bọọdụ nyocha STM32 MCU agbakwunyere. |
