ژوند
UM2154
د کارن لارښود
STEVE-SPIN3201: پرمختللی BLDC کنټرولر د سرایت شوي STM32 MCU ارزونې بورډ سره
پیژندنه
د STEVAL-SPIN3201 بورډ د STSPIN3F32 پراساس د 0 مرحلې برش پرته DC موټرو ډرایور بورډ دی، د 3-پړاو کنټرولر د STM32 MCU سره یوځای شوی، او د اوسني لوستلو ټوپولوژي په توګه د 3-shunt مقاومت پلي کوي.
دا په مختلف غوښتنلیکونو کې د وسیلې ارزونې لپاره د کارولو اسانه حل چمتو کوي لکه د کور وسایل ، فینونه ، ډرون او د بریښنا وسیلې.
بورډ د 3-shunt سینسنګ سره د سینسر شوي یا سینسر پرته ساحوي کنټرول الګوریتم لپاره ډیزاین شوی.
شکل 1. STEVE-SPIN3201 د ارزونې بورډ
د هارډویر او سافټویر اړتیاوې
د STEVAL-SPIN3201 ارزونې بورډ کارول لاندې سافټویر او هارډویر ته اړتیا لري:
- د وینډوز ® کمپیوټر (XP, Vista 7, Windows 8, Windows 10) د سافټویر کڅوړه نصبولو لپاره
- د STEVAL-SPIN3201 بورډ د PC سره وصل کولو لپاره یو منی-B USB کیبل
- د STM32 موټرو کنټرول سافټویر پرمختیا کټ Rev Y (X-CUBE-MCSDK-Y)
- د 3 مرحلې برش پرته DC موټور د مناسب حجم سرهtage او اوسني درجه بندي
- د بهرنۍ DC بریښنا رسول.
پیل کول
د بورډ اعظمي درجه په لاندې ډول ده:
- ځواک دtagد عرضې حجمtage (VS) له 8 V څخه تر 45 V پورې
- د موټرو مرحله تر 15 وسلو پورې روانه ده
د بورډ سره خپله پروژه پیل کولو لپاره:
ګام 1. د هدف ترتیب سره سم د جمپر موقعیت وګورئ (څېړئ 4.3 برخه د overcurrent کشف
ګام 2. موټور د J3 نښلونکي سره وصل کړئ د موټرو پړاوونو ترتیب په پام کې نیولو سره.
ګام 3. بورډ ته د نښلونکي J1 د 2 او 2 ان پټ له لارې عرضه کړئ. DL1 (سرخ) LED به فعال شي.
ګام 4. خپل غوښتنلیک د STM32 موټرو کنټرول سافټویر پرمختیا کټ Rev Y په کارولو سره رامینځته کړئ (X-CUBEMCSDK-Y).
د هارډویر توضیحات او ترتیب
شکل 2. د اصلي برخو او نښلونکو موقعیتونه په تخته کې د اصلي برخو او نښلونکو موقعیت ښیې.
شکل 2. اصلي برخې او نښلونکي موقعیتونه
جدول 1. د هارډویر ترتیب کود کونکي د نښلونکو مفصل پین آوټ چمتو کوي.
جدول 1. د هارډویر ترتیب کودونه
| جمپر | اجازه ورکړل شوي تشکیلات | ډیفالټ حالت |
| JP1 | د VREG انتخاب د V موټرو سره وصل شوی | خلاص |
| JP2 | د انتخاب موټرو بریښنا رسولو د DC بریښنا رسولو سره وصل شوی | تړل شوی |
| JP3 | د انتخاب هال انکوډر USB (1) / VDD (3) بریښنا رسولو ته | 1 – 2 تړل شوی |
| JP4 | د ST-LINK (U4) انتخاب بیا تنظیمول | خلاص |
| JP5 | انتخاب PA2 د هال 3 سره وصل دی | تړل شوی |
| JP6 | انتخاب PA1 د هال 2 سره وصل دی | تړل شوی |
| JP7 | انتخاب PA0 د هال 1 سره وصل دی | تړل شوی |
جدول 2. نور نښلونکي، جمپر، او د ازموینې ټکي تفصیل
|
نوم |
پن | لیبل |
تفصیل |
| J1 | ۲۲۰ – ۲۴۰ | J1 | د موټرو بریښنا رسول |
| J2 | ۲۲۰ – ۲۴۰ | J2 | د وسیلې اصلي بریښنا رسولو (VM) |
| J3 | 1 – 2 – 3 | یو، وی، وی | د 3 مرحلې BLDC موټرو مرحلو اتصال |
| J4 | 1 – 2 – 3 | J4 | د هال / کوډ سینسر نښلونکی |
| ۲۲۰ – ۲۴۰ | J4 | د تالار سینسر / کوډر اکمالات | |
| J5 | – | J5 | د USB ننوت ST-LINK |
| J6 | 1 | 3V3 | د ST-LINK بریښنا رسول |
| 2 | CLK | د ST-LINK SWCLK | |
| 3 | GND | GND | |
| 4 | DIO | د ST-LINK SWDIO | |
| J7 | ۲۲۰ – ۲۴۰ | J7 | کارټ |
| J8 | ۲۲۰ – ۲۴۰ | J8 | ST-LINK بیا تنظیم شوی |
| TP1 | – | ګریګ | 12 V voltagد تنظیم کونکي محصول |
| TP2 | – | GND | GND |
| TP3 | – | VDD | VDD |
| TP4 | – | سرعت | د سرعت potentiometer محصول |
| TP5 | – | PA3 | PA3 GPIO (آؤټ پټ اپ-amp احساس 1) |
| TP6 | – | V-BUS | د VBus فیډبیک |
| TP7 | – | OUT_U | محصول U |
| TP8 | – | PA4 | PA4 GPIO (آؤټ پټ اپ-amp احساس 2) |
| TP9 | – | PA5 | PA5 GPIO (آؤټ پټ اپ-amp احساس 3) |
| TP10 | – | GND | GND |
| TP11 | – | OUT_V | محصول V |
| TP12 | – | PA7 | PA7_3FG |
| TP13 | – | OUT_W | تولید W |
| TP14 | – | 3V3 | 3V3 ST-LINK |
| TP15 | – | 5V | د USB حجمtage |
| TP16 | – | I/O | SWD_IO |
| TP17 | – | CLK | SWD_CLK |
د سرکټ تفصیل
STEVAL-SPIN3201 بشپړ 3-shunt FOC حل وړاندې کوي چې د STSPIN32F0 څخه جوړ شوی - پرمختللي BLDC کنټرولر د سرایت شوي STM32 MCU سره - او یو درې نیم پل بریښناtage د NMOS STD140N6F7 سره.
STSPIN32F0 په خپلواکه توګه ټول اړین اکمالات حجم تولیدويtages: داخلي DC/DC بکس کنورټر 3V3 چمتو کوي او داخلي خطي تنظیم کونکی د دروازې ډرایورانو لپاره 12 V چمتو کوي.
د اوسني فیډبیک سیګنال کنډیشن د دریو عملیاتو له لارې ترسره کیږي ampلایفیرونه په وسیلې کې ځای په ځای شوي او یو داخلي پرتله کوونکی د شنټ مقاومت کونکو څخه ډیر وخت محافظت ترسره کوي.
دوه کاروونکي بټنونه، دوه LEDs، او یو ټرمر د ساده کاروونکي انٹرفیس پلي کولو لپاره شتون لري (د بیلګې په توګه، د موټرو پیل کول / بندول او د هدف سرعت ټاکل).
د STEVAL-SPIN3201 بورډ د کواډریچر انکوډر او ډیجیټل هال سینسرونو سره د موټرو موقعیت فیډبیک ملاتړ کوي.
په بورډ کې یو ST-LINK-V2 شامل دی چې کارونکي ته اجازه ورکوي چې پرته له کوم اضافي هارډویر وسیلې څخه فرم ویئر ډیبګ او ډاونلوډ کړي.
4.1 هال / انکوډر د موټرو سرعت سینسر
د STEVAL-SPIN3201 ارزونې بورډ د موټرو موقعیت فیډبیک په توګه د ډیجیټل هال او کواډریچر انکوډر سینسرونو ملاتړ کوي.
سینسرونه د J32 نښلونکي له لارې د STSPIN0F4 سره وصل کیدی شي پدې کې لیست شوي
جدول 3. هال/انکوډر نښلونکی (J4).
| نوم | پن | تفصیل |
| تالار 1/A+ | 1 | د هال سینسر 1/کوډر بهر A+ |
| تالار2/B+ | 2 | د هال سینسر 2/کوډر بهر B+ |
| تالار 3/Z+ | 3 | د هال سینسر 3 / کوډر صفر فیډبیک |
| د VDD سینسر | 4 | د سینسر رسولو حجمtage |
| GND | 5 | ځمکه |
د 1 k د محافظت لړۍ مقاومتΩ د سینسر محصولاتو سره په لړۍ کې نصب شوی.
د سینسرونو لپاره چې بهرني پل اپ ته اړتیا لري ، درې 10 kΩ مقاومت کونکي دمخه د محصول په لینونو کې ایښودل شوي او د VDD حجم سره وصل شوي.tage. په ورته کرښو کې، د پل- ښکته مقاومت کونکو لپاره د پښو نښه هم شتون لري.
جمپر JP3 د سینسر رسولو حجم لپاره د بریښنا رسولو انتخاب کويtage:
- د پن 1 - پن 2 تر مینځ جمپر: د هال سینسرونه چې د VUSB لخوا پرمخ وړل کیږي (5 V)
- د پن 1 - پن 2 تر مینځ جمپر: د هال سینسرونه چې د VDD لخوا پرمخ وړل کیږي (3.3 V)
کارونکی کولی شي د MCU GPIO افتتاحی جمپرونو JP5، JP6، او JP7 څخه د سینسر محصولات جلا کړي.
4.2 اوسنی حس کول
په STEVAL-SPIN3201 بورډ کې، د اوسني سینسنګ سیګنال کنډیشن د دریو عملیاتو له لارې ترسره کیږي ampلایفیرونه د STSPIN32F0 وسیله کې ځای پرځای شوي.
په یو عادي FOC غوښتنلیک کې، په دریو نیمه پلونو کې جریان د هر ټیټ اړخ بریښنا سویچ سرچینې کې د شنټ ریزسټر په کارولو سره احساس کیږي. احساس voltage سیګنالونه د انلاګ څخه ډیجیټل کنورټر ته چمتو شوي ترڅو د یو ځانګړي کنټرول تخنیک پورې اړوند میټریکس محاسبه ترسره کړي. دا احساس سیګنالونه معمولا لیږدول کیږي او ampد وقف شوي اختیار لخوا رامینځته شویampد ADC د بشپړ سلسلې څخه د ګټې اخیستنې لپاره (3 شکل ته مراجعه وکړئ. د اوسني احساس سکیم پخوانیample).
شکل 3. د اوسني احساس سکیم مثالample
د احساس سیګنالونه باید لیږدول شي او په VDD/2 vol کې متمرکز شيtage (په اړه 1.65 V) او ampبیا لیفایډ شوی کوم چې د احساس شوي سیګنال اعظمي ارزښت او د ADC بشپړ کچې رینج ترمینځ مطابقت چمتو کوي.
ټوکtagstage د فیډبیک سیګنال توزیع (1/Gp) معرفي کوي کوم چې د غیر متوجه کولو ترتیب (Gn، د Rn او Rf لخوا ټاکل شوي) لاسته راوړلو سره په ټولیزه ګټه (G) کې مرسته کوي. لکه څنګه چې مخکې یادونه وشوه، موخه دا ده چې ټولیز تاسیس کړي ampد لایفیکیشن شبکې لاسته راوړنه (G) نو د voltagد شونټ ریزسټر په اړه د اعظمي موټور اجازه ورکړل شوي اوسني سره مطابقت لري (د موټور ټاکل شوي اوسني ISmax لوړ ارزښت) د حجم حد سره سمون لريtagد ADC لخوا د لوستلو وړ دي.
نوټ دا چې، یوځل چې G ثابت شي، نو دا به غوره وي چې دا د ابتدايي توقیف 1/Gp د امکان تر حده ټیټولو سره تنظیم کړئ او له همدې امله د Gn لاسته راوړنه. دا نه یوازې د شور تناسب لخوا سیګنال اعظمي کولو لپاره مهم دی بلکه د اختیار اغیز کمولو لپاره هم مهم دی.amp په محصول کې داخلي آفسیټ (د Gn سره متناسب).
لاسته راوړنه او قطبي کولtage (VOPout، pol) د اوسني سینسنګ سرکټري عملیاتي حد ټاکي:
چیرته:
- IS- = اعظمي منبع شوی جریان
- IS+ = اعظمي ډوب جریان چې د سرکټري لخوا احساس کیدی شي.
جدول 4. STEVE-SPIN3201 op-ampد قطبي کولو شبکه
|
پیرامیټر |
برخه حواله | Rev. 1 |
Rev. 3 |
| Rp | R14 ، R24 ، R33 | ۸ Ω | 1.78 کیلو |
| Ra | R12 ، R20 ، R29 | 8.2 کیلو | 27.4 کیلو |
| Rb | R15 ، R25 ، R34 | ۸ Ω | 27.4 کیلو |
| Rn | R13 ، R21 ، R30 | 1 کیلو | 1.78 کیلو |
| Rf | R9 ، R19 ، R28 | 15 کیلو | 13.7 کیلو |
| Cf | C15، C19، C20 | 100 pF | NM |
| G | – | 7.74 | 7.70 |
| VOPout, pol | – | 1.74 وی | 1.65 وی |
4.3 ډیر وخت کشف
د STEVAL-SPIN3201 ارزونې بورډ د STSPIN32F0 مدغم OC پرتله کوونکی پراساس اضافي محافظت پلي کوي. د شنټ مقاومت کونکي د هرې مرحلې بار بار اندازه کوي. R50، R51، او R52 مقاومت کونکي حجم راوړيtagد OC_COMP پن ته د هر بار بار سره تړلي ای سیګنالونه. کله چې له دریو مرحلو څخه په یوه کې د جریان لوړ جریان د ټاکل شوي حد څخه ډیر شي ، مدغم پرتله کونکی پیل کیږي او د بریښنا ټول لوړ سویچونه غیر فعال کیږي. د لوړ اړخ بریښنا سویچونه بیا فعال کیږي کله چې اوسنی د حد څخه ښکته راښکته کیږي ، پدې توګه د اضافي محافظت پلي کول.
د STEVAL-SPIN3201 ارزونې بورډ لپاره اوسني حدونه په کې لیست شوي دي
جدول 5. د اوسني حد حدونه.
| PF6 | PF7 | داخلي کمپ حد | د OC حد |
| 0 | 1 | 100 mV | 20 A |
| 1 | 0 | 250 mV | 65 A |
| 1 | 1 | 500 mV | 140 A |
دا حدونه د R43 تعصب مقاومت په بدلولو سره تعدیل کیدی شي. دا سپارښتنه کیږي چې د 43 kΩ څخه لوړ R30 غوره کړئ. د هدف اوسني حد IOC لپاره د R43 ارزښت محاسبه کولو لپاره، لاندې فورمول کارول کیدی شي:
چیرته چې OC_COMPth حجم دیtagد داخلي پرتله کونکي e حد (د PF6 او PF7 لخوا غوره شوی)، او VDD د 3.3 V ډیجیټل عرضه کولو حجم دیtage د داخلي DCDC بکس کنورټر لخوا چمتو شوی.
د R43 لرې کول، اوسنی حد فورمول په لاندې ډول ساده شوی:
4.4 د بس حجمtage سرکټ
د STEVAL-SPIN3201 ارزونې بورډ د بس حجم چمتو کويtage حس کول. دا سیګنال د حجم له لارې لیږل کیږيtagد موټرو رسولو حجم څخه e ویشونکیtage (VBUS) (R10 او R16) او د ایمبیډ شوي MCU PB1 GPIO (د ADC چینل 9) ته لیږل شوي. سیګنال په TP6 کې هم شتون لري.
4.5 د هارډویر کاروونکي انٹرفیس
په بورډ کې لاندې هارډویر کاروونکي انٹرفیس توکي شامل دي:
- پوټینټیومیټر R6: د هدف سرعت ټاکي، د مثال لپارهample
- SW1 بدل کړئ: STSPIN32F0 MCU او ST-LINK V2 بیا تنظیموي
- SW2 بدل کړئ: د کاروونکي تڼۍ 1
- SW3 بدل کړئ: د کاروونکي تڼۍ 2
- LED DL3: د کارونکي LED 1 (کله چې د کارونکي 1 تڼۍ فشارول کیږي هم فعالیږي)
- LED DL4: د کارونکي LED 2 (کله چې د کارونکي 2 تڼۍ فشارول کیږي هم فعالیږي)
4.6 ډیبګ
د STEVAL-SPIN3201 ارزونې بورډ د ST-LINK/V2-1 ډیبګر/پروګرامر ځای په ځای کوي. په ST-LINK کې ملاتړ شوي ځانګړتیاوې په لاندې ډول دي:
- د USB سافټویر بیا شمیرنه
- په USB کې د مجازی کام پورټ انٹرفیس د STSPIN6F7 PB32/PB0 پنونو سره وصل شوی (UART1)
- په USB کې د ډله ایز ذخیره کولو انٹرفیس
د ST-LINK لپاره د بریښنا رسول د کوربه کمپیوټر لخوا د J5 سره وصل شوي USB کیبل له لارې چمتو کیږي.
LED LD2 د ST-LINK مخابراتو وضعیت معلومات چمتو کوي: - سور LED ورو ورو فلش کوي: د USB پیل کولو دمخه په بریښنا کې
- سور LED په چټکۍ سره فلش کوي: د PC او ST-LINK/V2-1 ترمنځ د لومړي سمې اړیکې تعقیب (شمیرنه)
- سور LED آن: د PC او ST-LINK/V2-1 ترمنځ ابتکار بشپړ شوی
- شنه LED آن: د هدفي اړیکو بریالي پیل کول
- سور / شنه LED چمکۍ: د هدف سره د اړیکو پرمهال
- شنه پیل: اړیکه پای ته ورسیده او بریالۍ شوه
د ری سیٹ فعالیت د جمپر J8 په لرې کولو سره د ST-LINK څخه منحل شوی.
د بیاکتنې تاریخ
جدول 6. د اسنادو د بیاکتنې تاریخ
| نیټه | بیاکتنه | بدلونونه |
| 12-دسمبر-20161 | 1 | ابتدايي خوشې کول. |
| 23-نومبر-2017 | 2 | اضافه شوی برخه 4.2: په 7 مخ کې اوسنی احساس. |
| ۲۰۲۰-فبروري-۱ | 3 | په ټول سند کې کوچني بدلونونه. |
| 18-اګسټ-2021 | 4 | کوچنۍ نمونه سمون. |
STMicroelectronics NV او د هغې فرعي شرکتونه ("ST") حق لري چې د ST محصولاتو او/یا دې سند کې هر وخت پرته له خبرتیا څخه بدلونونه، سمونونه، وده، تعدیلات، او اصلاحات راولي. پیرودونکي باید د سپارښتنو ورکولو دمخه د ST محصولاتو په اړه وروستي اړونده معلومات ترلاسه کړي. د ST محصولات د ST د شرایطو او شرایطو سره سم پلورل کیږي چې د سپارلو په وخت کې شتون لري. پیرودونکي یوازې د ST محصولاتو انتخاب ، انتخاب او کارولو لپاره مسؤل دي او ST د غوښتنلیک مرستې یا د پیرودونکو محصولاتو ډیزاین لپاره هیڅ مسؤلیت په غاړه نلري.
مهم خبرتیا - مهرباني وکړئ په دقت سره ولولئ
دلته د ST لخوا د فکري ملکیت حق ته هیڅ جواز ، څرګند یا ضمیمه ندی ورکړل شوی.
د ST محصولاتو بیا پلورل د احکامو سره توپیر لري چې دلته ښودل شوي معلومات باید د ST لخوا د ورته محصول لپاره ورکړل شوي تضمین باطل کړي.
ST او د ST لوگو د ST سوداګریزې نښې دي. د ST سوداګریزې نښې په اړه د نورو معلوماتو لپاره مهرباني وکړئ مراجعه وکړئ www.st.com/trademarks. نور ټول محصول یا خدمت نومونه د دوی د اړوندو مالکینو ملکیت دی.
په دې سند کې معلومات د دې سند په هر مخکینۍ نسخه کې وړاندې شوي معلومات بدلوي او ځای په ځای کوي.
© 2021 STMicroelectronics – ټول حقونه خوندي دي
اسناد / سرچینې
 |
ST UM2154 STEVAL-SPIN3201 پرمختللی BLDC کنټرولر د سرایت شوي STM32 MCU ارزونې بورډ سره [pdf] د کارونکي لارښود UM2154، STEVAL-SPIN3201 پرمختللي BLDC کنټرولر د سرایت شوي STM32 MCU ارزونې بورډ سره |
