МИКРОЧИП dsPIC33EP32MC204 Референтен дизајн на пропелер на дрон
Вовед
ГОТОВОVIEW
Референтниот дизајн е евтина платформа за евалуација наменета за апликации со квадкоптери/дронови со пропелери управувани од трифазни мотори со постојан магнет синхрони или без четкички. Овој дизајн се базира на Microchip dsPIC33EP32MC204 DSC, уред за контрола на моторот.
СЛИКА 1-1: dsPIC33EP32MC204 референтен дизајн на контролорот на моторот на дрон
КАРАКТЕРИСТИКИ
Главните карактеристики на референтниот дизајн се како што следува:
- Трифазна контрола на моторот Моќност Stage
- Повратна информација за фазна струја преку методот на шант за повисоки перформанси
- Фаза волtagе повратна информација за имплементирање на трапезоидна контрола без сензор или стартување со летање
- DC Bus voltagе повратна информација за над-волtagд заштита
- ICSP заглавие за сериско програмирање во коло со помош на програмер/дебагер на микрочип
- Заглавие за комуникација CAN
БЛОК ДИЈАГРАМ
Различните хардверски делови од Референтниот дизајн се прикажани на Слика 1-3 и сумирани во Табела 1-1.
СЛИКА 1-3: ХАРДВЕРСКИ СЕКЦИИ
| Табела 1-1 Хардверски делови | |
| Секција | Секција за хардвер |
| 1 | Трифазен инвертер за контрола на моторот |
| 2 | dsPIC33EP32MC204 и поврзаното коло |
| 3 | Драјвер за MCP8026 MOSFET |
| 4 | МОANЕ Интерфејс |
| 5 | Отпорници за сензори за струја |
| 6 | Заглавие на сериски комуникациски интерфејс |
| 7 | ICSP™ Заглавие |
| 8 | Заглавие на корисничкиот интерфејс |
| 9 | Заглавие за сериски интерфејс на драјверот DE2 MOSFET |
Опис на интерфејсот на таблата
ВОВЕД
Ова поглавје дава подетален опис на влезните и излезните интерфејси на Референтен дизајн на контролорот на моторот Drone. Следниве теми се опфатени:
- Конектори на табла
- Функции на пинови на dsPIC DSC
- Функции на пинови на двигателот MOSFET
КОНЕКТОРИ НА ТАБЛАТА
Овој дел ги сумира конекторите во таблата за контролор за паметни дронови. Тие се прикажани на Слика 2-1 и сумирани во Табела 2-1.
- Снабдување на влезна енергија на таблата за контролор на паметни дрон.
- Доставување излези од инвертерот до моторот.
- Овозможување на корисникот да го програмира/дебагира уредот dsPIC33EP32MC204.
- Интерфејс со мрежата CAN.
- Воспоставување сериска комуникација со компјутерот домаќин.
- Обезбедување на референтниот сигнал за брзина.
СЛИКА 2-1: КОНЕКТОРИ – Референтен дизајн на контролер на мотор на дрон
ТАБЕЛА 2-1 КОНЕКТОРИ
| Означувач на конектор | Број на иглички | Статус | Опис |
| ISP1 | 5 | Населени | ICSP™ Header – Интерфејс на програмер/дебагер со dsPIC® DSC |
| P5 | 6 | Населени | Заглавие за комуникациски интерфејс CAN |
| P3 | 2 | Населени | Заглавие на сериски комуникациски интерфејс |
| P2 | 2 | Населени | Референтна брзина PWM/Заглавие на аналоген интерфејс |
| ФАЗА А, ФАЗА Б, ФАЗА В |
3 |
Ненаселено |
Излези на трифазен инвертер |
| VDC, GND | 2 | Ненаселено | Влезен конектор за јазиче за напојување со DC
(VDC: Позитивен терминал, GND: Негативен терминал) |
|
P1 |
2 |
Населени |
Заглавие за сериски интерфејс на драјверот DE2 MOSFET. Ве молиме погледнете го
MCP8025A/6 лист со податоци за спецификации на хардвер и протокол за комуникација |
ICSP™ Заглавие за интерфејс за програмер/дебагер (ISP1)
6-пински заглавие ISP1 може да се поврзе со програмерот, на прample, PICkit 4, за цели на програмирање и дебагирање. Ова не е населено. Пополнете кога е потребно со дел број 68016-106HLF или слично. Деталите за пиновите се дадени во Табела 2-2.
ТАБЕЛА 2-2: ОПИС НА ПИН – HEADER ISP1
| ПИН # | Име на сигналот | Пин Опис |
| 1 | MCLR | Главно чистење на уредот (MCLR) |
| 2 | +3.3 V | Набавка волtage |
| 3 | ГНД | Земјата |
| 4 | PGD | Линија на податоци за програмирање на уреди (PGD) |
| 5 | PGC | Линија на часовник за програмирање на уреди (PGC) |
Заглавие за комуникациски интерфејс CAN (P5)
Овој 6-пински заглавие може да се користи за поврзување со мрежата CAN. Деталите за пиновите се дадени во Табела 2-3.
ТАБЕЛА 2-3: ОПИС НА ПИН – ЗАГЛЕД П5
| ПИН # | Име на сигналот | Пин Опис |
| 1 | 3.3 В | Напојува 3.3 волти на надворешен модул (10 ма. Макс.) |
| 2 | ЗАСТАНИ | Влезен сигнал за поставување на паметниот контролер во мирување |
| 3 | ГНД | Земјата |
| 4 | CANTX | CAN предавател (3.3 V) |
| 5 | CANRX | CAN приемник (3.3 V) |
| 6 | ДГНД | Поврзан со дигиталното заземјување на таблата |
Заглавие на корисничкиот интерфејс за референтна брзина (P2)
2-пински Header P2 се користи за обезбедување на референца за брзина на фирмверот преку 2 методи. Пиновите се заштитени од краток спој. Детали за заглавието P2 се дадени во Табела 2-4.
ТАБЕЛА 2-4: ОПИС НА ПИН – ЗАГЛЕД П2
| ПИН # | Име на сигналот | Пин Опис |
| 1 | INPUT_FMU_PWM | Дигитален сигнал - PWM 50 Hz, 3-5 волти, 4-85% |
| 2 | БРЗИНА НА РЕКЛАМАТА | Аналоген сигнал – 0 до 3.3 V |
Заглавие за сериски комуникации (P3)
2-пинскиот Header P3 може да се користи за пристап до неискористените пинови на микроконтролерот за проширување на функцијата или дебагирање, а деталите за пиновите на заглавието J3 се дадени во Табела 2-4.
ТАБЕЛА 2-4: ОПИС НА ПИН – ЗАГЛЕД П3
| ПИН # | Име на сигналот | Пин Опис |
| 1 | RXL | UART - Приемник |
| 2 | TXL | UART - предавател |
Заглавие за сериски интерфејс на драјвер DE2 MOSFET (P1)
2-пинскиот Header P1 може да се користи за пристап до неискористените пинови на микроконтролерот за проширување на функцијата или дебагирање, а деталите за пиновите на заглавието J3 се дадени во Табела 2-4.
ТАБЕЛА 2-4: ОПИС НА ПИН – ЗАГЛЕД П1
| ПИН # | Име на сигналот | Пин Опис |
| 1 | DE2 | Сигнал UART – DE2 |
| 2 | ГНД | Заземјување на табла што се користи за надворешно поврзување |
Излезен конектор за инвертер
Референтниот дизајн може да придвижува трифазен PMSM/BLDC мотор. Доделувањата на пиновите на конекторот се прикажани во Табела 2-6. Мора да се поврзе правилната фазна секвенца на моторот за да се спречи обратна ротација.
ТАБЕЛА 2-6: ОПИС НА ПИН
| ПИН # | Пин Опис |
| ФАЗА А | Фаза 1 излез на инверторот |
| ФАЗА Б | Фаза 2 излез на инверторот |
| ФАЗА В | Фаза 3 излез на инверторот |
Влезен DC конектор (VDC и GND)
Плочката е дизајнирана да работи во DC voltagОпсег од 11V до 14V, кој може да се напојува преку конекторите VDC и GND. Деталите за конекторот се дадени во Табела 2-7.
ТАБЕЛА 2-7: ОПИС НА ПИН
| ПИН # | Пин Опис |
| VDC | Позитивно напојување на DC влез |
| ГНД | DC Влез напојување негативно |
КОРИСНИЧКИ ИНТЕРФЕЈС
Постојат два начини за поврзување со фирмверот на Smart Drone Controller за да се обезбеди референтен влез за брзина.
- Влез PWM (дигитален сигнал – PWM 50Hz, 3-5 волти, 4-55% работен циклус)
- Аналогни томtage (0 – 3.3 волти)
Интерфејсот се врши преку поврзување со P2 конекторот. Видете Табела 2-4 за детали. Овој референтен дизајн има надворешен додаток PWM контролер модул кој обезбедува референца за брзина. Надворешниот контролер има свој потенциометар и LED дисплеј со 7 сегменти. Потенциометарот може да се користи за прилагодување на саканата брзина со менување на работниот циклус на PWM кој може да варира од 4% до 55%. (50Hz 4-6Volts) во 3 опсези. Видете дел 3.3 за повеќе информации.
ПИН ФУНКЦИИ НА dsPIC DSC
Вградениот уред dsPIC33EP32MC204 ги контролира различните карактеристики на референтниот дизајн преку неговите периферни уреди и способноста на процесорот. Функциите на пиновите на dsPIC DSC се групирани според нивната функционалност и претставени во Табела 2-9.
ТАБЕЛА 2-9: dsPIC33EP32MC204 ПИН ФУНКЦИИ
|
Сигнал |
dsPIC DSC
Пин Број |
dsPIC DSC
Функција на игла |
dsPIC DSC периферен уред |
Забелешки |
| dsPIC DSC конфигурација - Набавка, ресетирање, часовник и програмирање | ||||
| V33 | 28,40 | ВДД |
Набавка |
+3.3V Дигитално напојување на dsPIC DSC |
| ДГНД | 6,29,39 | VSS | Дигитален терен | |
| AV33 | 17 | AVDD | +3.3V Аналогно напојување на dsPIC DSC | |
| СРЕДНО | 16 | AVSS | Аналогно заземјување | |
| OSCI | 30 | OSCI/CLKI/RA2 | Надворешен осцилатор | Нема надворешна врска. |
| РСТ | 18 | MCLR | Ресетирање | Се поврзува со ICSP Header (ISP1) |
| ISPDATA | 41 | PGED2/ASDA2/RP37/RB5 | Сериско програмирање во коло (ICSP™) или
Дебагер во колото |
Се поврзува со ICSP Header (ISP1) |
|
ISPCLK |
42 |
PGEC2/ASCL2/RP38/RB6 |
||
| IBUS | 18 | DACOUT/AN3/CMP1C/RA3 | Аналоген компаратор со голема брзина 1 (CMP1) и DAC1 | AmpЗасилената струја на магистралата дополнително се филтрира пред да се поврзе со позитивниот влез на CMP1 за откривање на прекумерна струја. Прагот на прекумерна струја е поставен преку DAC1. Излезот на компараторот е внатрешно достапен како влез за дефект на PWM генераторите за исклучување на PWM без интервенција на процесорот. |
|
Voltagд Повратни информации |
||||
| АДБУС | 23 | PGEC1/AN4/C1IN1+/RPI34/R B2 | Заедничко ADC Core | DC Bus voltagе повратна информација. |
|
Интерфејс за отстранување грешки (P3) |
||||
| RXL | 2 | RP54/RC6 | Remappable функција на I/O и UART | Овие сигнали се поврзани со Header P3 за интерфејс на UART сериска комуникација. |
| TXL | 1 | TMS/ASDA1/RP41/RB9 | ||
|
CAN интерфејс (P5) |
||||
| CANTX | 3 | RP55/RC7 | CAN приемник, предавател и мирување | Овие сигнали се поврзани со Header P5 |
| CANRX | 4 | RP56/RC8 | ||
| ЗАСТАНИ | 5 | RP57/RC9 | ||
|
PWM излези |
||||
| PWM3H | 8 | RP42/PWM3H/RB10 | Излез на PWM модул. | Погледнете го листот со податоци за повеќе детали. |
| 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 | ||
|
В/И со општа намена |
||||
| I_OUT2 | 22 | PGEC3/VREF+/AN3/RPI33/CT ED1/RB1 | Заедничко ADC Core | |
| MotorGateDr_ CE | 31 | OSC2/CLKO/RA3 | В/И порта | Овозможува или оневозможува двигател MOSFET. |
| MotorGateDrv
_ILIMIT_OUT |
36 | SCK1/RP151/RC3 | В/И порта | Заштита од прекумерна струја. |
| DE2 | 33 | FLT32/SCL2/RP36/RB4 | УАРТ1 | Репрограмирачката порта е конфигурирана на UART1 TX |
| DE2 RX1 | 32 | SDA2/RPI24/RA8 | УАРТ1 | Репрограмирачка порта конфигурирана на UART1 RX |
|
Скалирана фаза волtagд мерење |
||||
| ПЗЗ | 21 | PGED3/VREF-/ AN2/RPI132/CTED2/RB0 | Заедничко ADC Core | Назад emf нула вкрстено сензорирање ФАЗА В |
| PHB | 20 | AN1/C1IN1+/RA1 | Заедничко ADC Core | Назад emf нула вкрстено сензорирање ФАЗА Б |
| PHA,
Повратни информации |
19 | AN0/OA2OUT/RA0 | Заедничко ADC Core | Назад emf нула вкрстено сензорирање ФАЗА А |
|
Нема врски |
||||
| – | 35,12,37,38 | |||
| – | 43,44,24 | |||
| – | 30,13,27 | |||
ПИН ФУНКЦИИ НА ВОЗАЧОТ НА MOSFET
|
Сигнал |
MCP8026
Пин Број |
MCP8026
Функција на игла |
MCP8026 Функциски блок |
Забелешки |
|
Приклучоци за напојување и земја |
||||
| VCC_LI_PO WER | 38,39 | ВДД |
Генератор на пристрасност |
11-14 волти |
| ПГНД | 36,35,24,20
19,7 |
ПГНД | Заземјување со напојување | |
| V12 | 34 | +12 V | Излез од 12 волти | |
| V5 | 41 | +5 V | Излез од 5 волти | |
| LX | 37 | LX | Прекинувач на регулаторот на бак за излез од 3.3V | |
| FB | 40 | FB | Јазол за повратни информации за регулаторот за бак за излез од 3.3 V | |
|
PWM излез |
||||
| PWM3H | 46 | PWM3H |
Логика за контрола на портата |
Погледнете го листот со податоци на уредот за повеќе детали |
| PWM3L | 45 | PWM3L | ||
| PWM2H | 48 | PWM2H | ||
| PWM2L | 47 | PWM2L | ||
| PWM1H | 2 | PWM1H | ||
| PWM1L | 1 | PWM1L | ||
|
Тековни сензорни иглички |
||||
| I_SENSE2- | 13 | I_SENSE2- |
Единица за контрола на моторот |
Фаза А шант -ве |
| I_SENSE2+ | 14 | I_SENSE2+ | Фаза А шант +ve | |
| I_SENSE3- | 10 | I_SENSE3- | Фаза Б шант -ve. Забележете дека овој шант е на W половина мост на инверторот. | |
| I_SENSE3+ | 11 | I_SENSE3+ | Фаза Б шант +ve. Забележете дека овој шант е на W половина мост на инверторот. | |
| I_SENSE1- | 17 | I_SENSE1- |
Единица за контрола на моторот |
Референца voltagе -ве |
| I_SENSE1+ | 18 | I_SENSE1+ | 3.3V/2 референтен волуменtage +ve | |
| I_OUT1 | 16 | I_OUT1 | Баферски излез 3.3V/2 волти | |
| I_OUT2 | 12 | I_OUT2 | Ampосветлена излезна струја од фаза А | |
| I_OUT3 | 9 | I_OUT3 | Ampлификувана излезна струја од фаза Б | |
|
Сериски DE2 интерфејс |
||||
| DE2 | 44 | DE2 | Генератор на пристрасност | Сериски интерфејс за конфигурација на возачот |
|
Влезови на портата MOSFET |
||||
| U_Motor | 30 | PHA |
Логика за контрола на портата |
Се поврзува со фазите на моторот. |
| V_Motor | 29 | PHB | ||
| W_Motor | 28 | ПЗЗ | ||
|
Погон на портата со High Side MOSFET |
||||
| HS0 | 27 | HSA |
Логика за контрола на портата |
Висока страна MOSFET Фаза А |
| HS1 | 26 | HSB | Висока страна MOSFET Фаза Б | |
| HS2 | 25 | HSC | Висока страна MOSFET Фаза В | |
|
Bootstrap |
||||
| VBA | 33 | VBA |
Логика за контрола на портата |
Излезен кондензатор на лента за багажник Фаза А |
| VBB | 32 | VBB | Излезен кондензатор на лента за багажник Фаза Б | |
| VBC | 31 | VBC | Излезен кондензатор на лента за багажник Фаза В | |
|
Погон на портата со ниска страна MOSFET |
||||
| LS0 | 21 | LSA |
Логика за контрола на портата |
Ниска страна MOSFET Фаза А |
| LS1 | 22 | LSB | Ниска страна MOSFET Фаза Б | |
| LS2 | 23 | LSC | Ниска страна MOSFET Фаза В | |
|
Дигитален влез/излез |
||||
| MotorGateDrv
_CE |
3 | CE | Пристаниште за комуникација | Овозможува двигател MC8026 MOSFET. |
| MotorGateDrv
_ILIMIT_OUT |
15 | ILIMIT_OUT (Активно ниско) | Единица за контрола на моторот | |
|
Нема поврзувања |
||||
| – | 8 | LV_OUT1 | ||
| – | 4 | LV_OUT2 | ||
| – | 6 | HV_IN1 | ||
| – | 5 | HV_IN2 | ||
Опис на хардверот
ВОВЕД
Референтната табла за дизајн на пропелер за беспилотни летала е наменета да ја демонстрира способноста на уредите за контрола на моторот со бројот на мали пинови во семејството dsPIC33EP на еднојадрени контролери за дигитален сигнал (DSC). Контролната табла вклучува голи минимални компоненти за намалување на тежината. Областа на ПХБ може дополнително да се намали во големина за верзијата со намера за производство. Плочката може да се програмира преку конекторот за сериско програмирање во системот и вклучува два отпорници за тековно чувство и двигател MOSFET. Обезбеден е конектор за интерфејс CAN за комуникација со други контролери и за давање информации за референтната брзина доколку е потребно. Инверторот на контролорот зема влезен волуменtage во опсег од 10V до 14V и може да испорача континуирана излезна фаза на струја од 8A (RMS) во наведената работна јачинаtagопсег. За повеќе информации за електричните спецификации, видете Додаток Б. „Електрични спецификации“.
ХАРДВЕРСКИ СЕКЦИИ
Ова поглавје ги опфаќа следните хардверски делови од Референтната табла за дизајн на пропелер на дрон:
- dsPIC33EP32MC204 и поврзани кола
- Напојување
- Тековно сетилно коло
- Коло за двигател на портата MOSFET
- Трифазен инвертер мост
- Интерфејс за заглавие/дебагер на ICSP
- dsPIC33EP32MC204 и поврзани кола
- Напојување
Контролната табла има три регулирани волумениtage излегува 12V, 5V и 3.3V генерирани од двигателот MCP8026 MOSFET. Напонот од 3.3 волти се генерира со помош на вградениот регулатор на бак MCP8026 и распоред на повратни информации. Видете ја црвената рамка на СЛИКА А-1 во делот за шеми. Надворешното напојување од батеријата директно се применува на инверторот преку приклучоците за напојување. Кондензатор од 15uF обезбедува DC филтрирање за стабилно работење при брзи промени на оптоварувањето. Ве молиме погледнете го листот со податоци за уредот (MCP8026) за способноста за излезна струја на секој волtage излез. - Тековно сетилно коло
Струјата се чувствува со користење на популарниот пристап „два шантови“. Два шунта од 10 милиоми обезбедуваат тековен влез до влезовите на чипот Op-Ampс. Оп-Amps се во режим на диференцијално засилување со засилување од 7.5 обезбедувајќи 22Amp способност за мерење на струјата на врвната фаза. На ampСигналот за струја од фаза А (U полу-мост) и фаза Б (W полу-мост) се конвертира од фирмверот на контролорот dsPIC. А томtagРеференцата со баферски излез за 3.3V / 2 обезбедува нулта референца без бучава за струјните сетилни кола. Видете го делот Шемати СЛИКА А-4 за детали. - Коло за двигател на портата MOSFET
Со погонот на портата се ракува внатрешно, освен за кондензаторите и диодите на багажникот кои се наоѓаат на плочата и се дизајнирани имајќи предвид соодветно да ги вклучат MOSFET-овите при најниска работна јачинаtagд. Видете ги спецификациите за MCP8026 оперативниот волуменtage опсег во листот со податоци.
Видете го делот Шематски слики СЛИКА А-1 за детали за интерконекција. - Трифазен инвертер мост
Инвертерот е стандарден 3 полумост со 6 N канал MOSFET уреди способни да работат во сите 4 квадранти. Возачот на MOSFET директно се поврзува преку отпорниците од сериите за ограничување на брзината на движење со портите на MOSFET-овите. Стандардно коло за подигање кое се состои од мрежа од кондензатори и диоди е обезбедено за секој од високо-страни MOSFET за соодветна јачина на вратата за вклучувањеtagд. Кондензаторите и диодите на багажникот се оценети за целосна работна јачинаtage опсег и струја. Излезот на трифазниот инвертер мост е достапен на U, V и W за трите фази на моторот. Видете го делот Шематски слики СЛИКА А-4 за поврзување и други детали.
Интерфејс за заглавие/дебагер на ICSP
Програмирање на таблата со Smart Drone Controller: програмирањето и отстранувањето грешки се преку истиот ICSP конектор ISP1. Користете го PICKIT 4 за програмирање со PKOB конекторот, поврзан 1 до 1 како што е дадено во Табела 2-2. Можете да програмирате или со MPLAB-X IDE или MPLAB-X IPE. Напојувајте ја плочата со 11-14 волти. Изберете го соодветниот хекс file и следете ги упатствата на IDE/IPE. Програмирањето е завршено кога во излезниот прозорец ќе се прикаже порака „Програмирањето/Потврдувањето е завршено“.
- Погледнете во листовите со податоци MPLAB PICKIT 4 за инструкции за отстранување грешки
ХАРДВЕРСКИ ВРСКИ
Овој дел опишува метод за демонстрација на работата на контролорот на дрон. Референтниот дизајн бара неколку дополнителни придружни модули надвор од одборот и мотор.
- Напојување од 5V на PWM контролерот
- PWM контролер кој се користи за снабдување на референца за брзина или потенциометар за снабдување со различна јачинаtagреференца за брзина
- BLDC мотор со параметри како што е опишано во Додаток Б
- Извор на батерија од 11-14V и капацитет од 1500mAH
Секоја компатибилна марка или модел може да се користи за замена на оние прикажани овде за успешно работење. Подолу се прикажани прampод горенаведените додатоци и мотори кои се користат за оваа демонстрација.
PWM контролер:
BLDC мотор: DJI 2312
Батерија:
Упатства за работа: Следете ги чекорите како што следува:
Забелешка: ВО ОВОЈ ВРЕМЕ НЕ ПРИКАЖУВАЈТЕ ГО ПРОПЕЛЕРОТ
Чекор 1: Поврзување на главниот извор на енергија
Поврзете ги батеријата '+' и '-' со приклучоците VDC и GND за да го напојувате паметниот контролер. Може да се користи и DC напојување.
Чекор 2: Референтен сигнал за брзина до паметниот контролер на дрон.
Контролорот зема референца за влез на брзина од контролерот PWM при максимален врв од 5V. Излезот на контролорот PWM обезбедува излез на сигнал од 5V референциран за заземјување кој се поврзува со влезен пин толерантен од 5V како што е прикажано на сликата. Исто така прикажана е локацијата за поврзување со земја.
Чекор 3: Напојување на PWM контролерот.
Поврзете го редовниот влез за префрлување на терминалите на батеријата и излезот (5V) со напојувањето на PWM контролерот.
Чекор 4: Конфигурација на PWM контролер:
Ширината на импулсот на сигналот од контролерот PWM е потврдена за валиден сигнал во фирмверот за да се спречи лажното вклучување и преголема брзина. Контролорот има два прекинувачи со копчиња. Изберете го рачниот режим на работа користејќи го прекинувачот „Избери“. Користете го копчето „Пулс Width“ за да изберете помеѓу 3 нивоа на контрола на брзината. Прекинувачот кружи низ 3 опсези за излез на работниот циклус PWM со секое притискање.
- Опсег 1: 4-11%
- Опсег 2: 10-27.5%
- Опсег 3: 20-55%
Индикацијата на екранот варира од 800 до 2200 за линеарна промена на работниот циклус во опсегот. Вклучувањето на потенциометарот на PWM контролерот ќе го зголеми или намали излезот PWM.
Чекор 5: Поврзување на терминалот на моторот:
Поврзете ги приклучоците на моторот со ФАЗА А, Б и В. Низата ја одредува насоката на вртење на моторот. Посакуваната ротација на дронот е во насока на стрелките на часовникот гледајќи во моторот за да спречи олабавување на пропелерот. Затоа е важно да се потврди насоката на вртење пред да ги монтирате сечилата. Обезбедете референтен сигнал PWM со дотерување на потенциометарот на контролерот PWM почнувајќи од позицијата со најмала ширина на импулсот (800). Моторот ќе почне да се врти со 7.87% работен циклус (50Hz) и погоре. Екранот од 7 сегменти покажува 1573 (7.87% работен циклус) до 1931 година (10.8% работен циклус) кога моторот се врти. Потврдете дека насоката на вртење е спротивно од стрелките на часовникот. Ако не, заменете кои било две врски со терминалите на моторот. Вратете го потенциометарот на најниската брзина.
Чекор 6: Монтирање на пропелер:
Исклучете го напојувањето од батеријата. Монтирајте го сечилото на пропелерот со навртување во вратилото на моторот во насока на стрелките на часовникот. Држете го стапот/моторот цврсто со испружена рака и на безбедно растојание од сите пречки и луѓе додека работи. Поврзете го напојувањето. Дејството на пропелерот ќе изврши сила врз раката кога се врти, така што цврстото држење е од суштинско значење за да се спречат телесни повреди. Прилагодете го потенциометарот за да ја промените брзината (приказот покажува помеѓу 1573 и 1931 година) Ова ја комплетира демонстрацијата.
Сликата подолу го прикажува целокупното поставување на жици за демонстрацијата.
Шеми
ШЕМАТИКИ НА ТАБОРИ
Овој дел дава шематски дијаграми на референтниот дизајн на пропелер на дрон dsPIC33EP32MC204. Референтниот дизајн користи четирислојна конструкција FR4, 1.6 mm, позлатена-преку-дупка (PTH).
Табелата А-1 ги сумира шемите на референтниот дизајн:
| ТАБЕЛА А-1: СХЕМАТИКИ | ||
| Индекс на слика | Шеми Лист бр. | Хардверски делови |
|
Слика А-1 |
1 од 4 |
dsPIC33EP32MC204-dsPIC DSC(U1) Интерконекции MCP8026-MOSFET драјвери интерконекции
3.3V аналоген и дигитален филтер и мрежа за повратни информации dsPIC DSC внатрешно оперативно ampлафикатори за ampLifying Bus Current Bootstrap мрежа. |
|
Слика А-2 |
2 од 4 |
Заглавие за сериско програмирање во системот ISP1 Заглавие за комуникациски интерфејс CAN P5 Надворешна контрола на брзината на PWM Интерфејс Заглавие P2
Сериски дебагер интерфејс P3 |
|
Слика А-3 |
3 од 4 |
DC Bus voltage Разделник на отпорник за скалирање Back-emf voltagд скалирање мрежа
оп-Amp засилување и референтно коло за осетување на фазна струја |
| Слика А-4 | 4 од 4 | Инвертер за контрола на моторот – Трифазен MOSFET мост |
Слика А-1:
Слика А-2
Слика А-4
Електрични спецификации
ВОВЕД
Овој дел ги дава електричните спецификации за референтен дизајн на контролорот на моторот на дрон dsPIC33EP32MC204 (види Табела Б-1).
ЕЛЕКТРИЧНИ СПЕЦИФИКАЦИИ 1:
| Параметар | Оперативни Опсег |
| Влез DC Voltage | 10-14 V |
| Апсолутен максимален влез DC Voltage | 20V |
| Максимална влезна струја преку конекторот VDC и GND | 10 А |
| Континуирана излезна струја по фаза @ 25°C | 44А (врв) |
| Спецификации на моторот: DJI 2312 | |
| Отпорност на фаза на мотор | 42-47 мили Ом |
| Индуктивност на фазата на моторот | 7.5 микро-Хенрис |
| Парови со моторни столбови | 4 |
Забелешка:
- Додека работите на амбиентална температура од +25°C и во рамките на дозволената Влезна DC волtagОпсегот на плочата останува во термички граници за континуирани по фазни струи до 5А (RMS).
Сметка за материјали (БОМ)
ПРЕДМЕТ НА МАТЕРИЈАЛИ
| Ставка | Коментар | Назначувач | Количина |
| 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 | Д1, Д2, Д3, Д7 | 4 |
| 15 | 1N5819 SOD323 | Д4, Д5, Д6 | 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 | мушка 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 | 20 илјади 1% 0603 | R36 | 1 |
| 36 | 12K 1% 0603 | R41, R53, R56 | 3 |
| 37 | 10K 1% 0603 | R43, R52 | 2 |
| 38 | 1 илјади 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 |
Резултати од тестот
Беа извршени тестови за да се карактеризира референтниот дизајн на пропелер на дрон. За тестирање со прикачени сечила се користеше трифазен PMSM дрон мотор од 12V, четири полови парови прикажан во поставката на страница 1. Табелата Д-1 ги сумира резултатите од тестот. Слика Д-1 ја покажува брзината наспроти влезната моќност.
Табела Д-1
Слика Д-1
Документи / ресурси
 |
МИКРОЧИП dsPIC33EP32MC204 Референтен дизајн на пропелер на дрон [pdf] Упатство за корисникот dsPIC33EP32MC204, dsPIC33EP32MC204 Референтен дизајн на пропелер на дрон, Референтен дизајн на пропелер на дрон, Референтен дизајн на пропелер, Референтен дизајн, Дизајн |
 |
МИКРОЧИП dsPIC33EP32MC204 Референтен дизајн на пропелер на дрон [pdf] Инструкции DS70005545A, DS70005545, 70005545A, 70005545, dsPIC33EP32MC204 Референтен дизајн на пропелер за дрон, dsPIC33EP32MC204, Референтен дизајн на пропелер за дрон, Референтен дизајн на пропелер, Референтен дизајн, Дизајн |
