ams AS5048 14-битный датчик поворотного положения с цифровым углом и ШИМ-выходом Руководство пользователя

Содержание скрывать

1 ams AS5048 14-битный датчик поворотного положения с цифровым углом и ШИМ-выходом

2 Информация о продукте

3 Общее описание

4 Плата адаптера AS5048 и распиновка

5 Случаи операции

6 Кодирование прошивки

7 AS5048-AB-Оборудование

8 Документы/Ресурсы

8.1 Ссылки

ams AS5048 14-битный датчик поворотного положения с цифровым углом и ШИМ-выходом

Информация о продукте

AS5048 — это 14-битный датчик углового положения с цифровым интерфейсом и ШИМ-выходом. Он разработан ams OSRAM Group и опубликован Стрелка.com. Датчик используется для измерения положения вращающегося объекта и обеспечивает точные угловые измерения.
Плата адаптера AS5048 представляет собой схему, которая позволяет легко тестировать и оценивать датчик AS5048 без необходимости создания отдельного тестового приспособления или печатной платы. Плату адаптера можно подключить к микроконтроллеру или AS5048-Demoboard в качестве внешнего устройства.

Описание платы
Плата адаптера AS5048 оснащена интерфейсом типа A (SPI) или B (I2C), 4 монтажными отверстиями по 2.6 мм и разъемом P1. Он обеспечивает удобный способ подключения и взаимодействия с датчиком AS5048.

Инструкции по монтажу

Чтобы установить плату адаптера AS5048, выполните следующие действия.

Поместите диаметральный магнит над датчиком положения AS5048 или под ним.

Убедитесь, что магнит расположен по центру упаковки с допуском 0.5 мм.
Поддерживайте воздушный зазор между магнитом и корпусом энкодера в диапазоне от 0.5 мм до 2 мм.

Используйте для держателя магнита неферромагнитный материал, например латунь, медь, алюминий или нержавеющую сталь.

Соблюдение этих инструкций обеспечит правильную работу платы адаптера AS5048 и точное измерение положения.

История изменений

Общее описание

AS5048 — это простой в использовании датчик углового положения на 360° с 14-битным выходным сигналом высокого разрешения. Для измерения угла требуется всего лишь простой двухполюсный магнит, вращающийся над центром чипа.
Магнит может быть расположен над или под ИС. Это показано на рисунке 1.

Рис. 1. Магнитный датчик положения AS5048 + магнит

Плата адаптера AS5048
Плата адаптера AS5048 представляет собой простую схему, позволяющую быстро тестировать и оценивать магнитный датчик положения AS5048 без создания испытательного приспособления или печатной платы.

Описание платы
Плата адаптера AS5048 представляет собой простую схему, позволяющую быстро тестировать и оценивать поворотный энкодер AS5048 без создания тестового приспособления или печатной платы.
Печатная плата может быть подключена к микроконтроллеру или к демонстрационной плате AS5048 в качестве внешнего устройства.

Рисунок 2: Плата адаптера AS5048

Монтаж платы адаптера AS5048
Диаметральный магнит должен быть размещен под датчиком положения AS5048 и должен располагаться по центру посередине упаковки с допуском 0.5 мм.
Воздушный зазор между магнитом и корпусом энкодера должен поддерживаться в диапазоне 0.5–2 мм. Держатель магнита не должен быть ферромагнитным. Такие материалы, как латунь, медь, алюминий, нержавеющая сталь, являются лучшим выбором для изготовления этой детали.

Рис. 3: AS5048 — AB — монтаж и размеры

Плата адаптера AS5048 и распиновка

Рис. 4. Разъемы платы адаптера AS5048 и разводка выводов энкодера

Таблица 1: Описание контактов

Контакт № Плата	Пин № AS5 048	Доска символов	Описание
П1 – 1	13	Земля	Земля питания
П1 – 2	3	A2/МИСО	Главный вход/выход SPI; совместно с выводом 2 выбора адреса I2C
П1 – 3	4	А1/МОСИ	Главный выход/вход SPI; совместно с выводом 2 выбора адреса I1C
П1 – 4	2	СКЛ/СКК	тактовый вход SPI; совместно с тактовым входом I2C
П1 – 5	1	ПДД/CSn	Выбор чипа SPI-активный низкий уровень; совместно с выводом данных I2C
П1 – 6	14	ШИМ	Выход широтно-импульсной модуляции
П1 – 7	12	3.3В	Выход 3V-регулятора; внутренне регулируется от VDD. Подключить к VDD для питания 3 Вtage
П1 – 8	11	5V	Объем поставкиtage

Случаи операции

Наиболее полным и точным решением для MCU для считывания угла магнита является интерфейс SPI.

Режим One Device SPI, однонаправленный — 3 провода
AS5048-AB может быть напрямую подключен к порту SPI промышленного стандарта микроконтроллера. Минимальные требования к соединению для однонаправленной связи (угол + считывание аварийных значений) между микроконтроллером и AS5048: MISO, SCK, SS/.
Угол будет считываться при каждой 16-битной передаче SPI. См. Таблицу регистров AS5048, регистр 3FFFh.

Рисунок 5: Использование однонаправленного интерфейса SPI с микроконтроллером

Режим SPI для одного устройства, двунаправленный — 4-проводной
Если необходимо прочитать другие регистры, а не только значения углов, или для записи регистров в AS5048, необходим сигнал MOSI.

Рисунок 6: Использование двунаправленного интерфейса SPI с микроконтроллером

Несколько устройств SPI Режим гирляндной цепи
AS5048 можно подключить по цепочке, используя 4 провода только для связи SPI.
В этой конфигурации с кодировщиками nx последовательность будет обрабатываться следующим образом:

MCU устанавливает SS/ = 0
MCU сдвигает nx 16-бит (например, команда READ FFFFh) по цепочке
MCU устанавливает SS/=1
В этот момент все энкодеры nx получили команду READ FFFFh.
MCU устанавливает SS/=0
MCU сдвигает nx 16 бит (например, команда NOP 0000h)
MCU устанавливает SS/=1
В этот момент nx 16-бит, полученных по MISO, являются nx значениями угла.

Рисунок 7: Несколько устройств в режиме последовательного подключения

Кодирование прошивки

Следующий исходный код подходит для приложения 4-Wire.
Функция void spiReadData() считывает/записывает 4 значения из AS5048.

Отправить команду READ AGC / Полученное значение неизвестно
Отправить команду READ MAG / Получить значение AGC
Отправить команду READ Angle / Получить значение MAG
Отправить команду NOP (нет операции) / получить значение ANGLE

Если в цикле требуется только READ ANGLE, процедура может быть сокращена до одной строки:

Отправить команду READ Angle / Получить значение Angle
Функция static u8 spiCalcEvenParity(ushort value) необязательна, она вычисляет бит четности 16-битного потока SPI.

/*!
**************************************************** ***************************
* Считывает данные чипа через интерфейс SPI
*
* Эта функция используется для считывания значения Cordic с чипов, поддерживающих SPI.
* интерфейс.
**************************************************** ***************************
*/
#define SPI_CMD_READ 0x4000 /*!< флаг, указывающий на попытку чтения при использовании интерфейса SPI */
#define SPI_REG_AGC 0x3ffd /*!< регистрация agc при использовании SPI */
#define SPI_REG_MAG 0x3ffe /*!< регистр величины при использовании SPI */
#define SPI_REG_DATA 0x3fff /*!< регистр данных при использовании SPI */
#define SPI_REG_CLRERR 0x1 /*!< очистить регистр ошибок при использовании SPI */

аннулировать spiReadData()
{
u16 дат; // 16-битный буфер данных для связи по SPI
u16 магрег;
ушкороткий угол, аггрег;
убайт агк;
короткое значение;
битовая сигнализацияHi, сигнализацияLo;

/* Отправляем команду READ AGC. Полученные данные выбрасываются: эти данные исходят от предыдущей команды (неизвестно)*/
данные = SPI_CMD_READ | SPI_REG_AGC;
dat |= spiCalcEvenParity(dat) << 15;
spiTransfer((u8*)&dat, sizeof(u16));

/ /* Отправить команду READ MAG. Полученные данные являются значением AGC: эти данные исходят от предшествующей команды (неизвестно)*/
данные = SPI_CMD_READ | SPI_REG_MAG;
dat |= spiCalcEvenParity(dat) << 15;
spiTransfer((u8*)&dat, sizeof(u16));
магрег = дат;
/* Отправить команду READ ANGLE. Полученные данные — это значение MAG из предыдущей команды */
данные = SPI_CMD_READ | SPI_REG_DATA;
dat |= spiCalcEvenParity(dat) << 15;
spiTransfer((u8*)&dat, sizeof(u16));
agcreg = дата;
/* Отправить команду NOP. Полученные данные представляют собой значение ANGLE из предыдущей команды */
дата = 0x0000; // команда NOP.
spiTransfer((u8*)&dat, sizeof(u16));
угол = dat >> 2;
}
если ((dat & 0x4000) || (agcreg & 0x4000) || (magreg & 0x4000))
{
/* установлен флаг ошибки - необходимо его сбросить */
данные = SPI_CMD_READ | SPI_REG_CLRERR;
dat |= spiCalcEvenParity(dat)<<15;
spiTransfer((u8*)&dat, sizeof(u16));
}
еще
{
agc = agcreg & 0xff // Значение AGC (0..255)
значение = dat & (16384 – 31 – 1); // Значение угла (0.. 16384 шага)
angle = (значение * 360) / 16384 // Значение угла в градусах
(0..359.9°)
величина = magreg & (16384 – 31 – 1);
alarmLo = (agcreg >> 10) & 0x1;
alarmHi = (agcreg >> 11) & 0x1;
}
}
/*!
**************************************************** ***************************
* Вычислить четность 16-битного целого числа без знака
*
* Эта функция используется интерфейсом SPI для расчета четности
* данных, которые будут отправлены через SPI на кодировщик.
*
* \param[in] value : 16-битное целое число без знака, четность которого должна быть рассчитана
*
* \return : Четный паритет
*
**************************************************** ***************************
*/
статический u8 spiCalcEvenParity (значение ushort)
{
и8 снт = 0;
у8 я;
для (я = 0; я <16; я ++)
{
если (значение и 0x1)
{
cnt ++;
}
значение >>= 1;
}
вернуть число & 0x1;
}
/*!
**************************************************** ***************************
* Вычислить четность 16-битного целого числа без знака
*
* Эта функция используется интерфейсом SPI для расчета четности
* данных, которые будут отправлены через SPI на кодировщик.
*
* \param[in] value : 16-битное целое число без знака, четность которого должна быть рассчитана
*
* \return : Четный паритет
*
**************************************************** ***************************
*/
статический u8 spiCalcEvenParity (значение ushort)
{
и8 снт = 0;
у8 я;
для (я = 0; я <16; я ++)
{
если (значение и 0x1)
{
cnt ++;
}
значение >>= 1;
}
вернуть число & 0x1;
}

AS5048-AB-Оборудование

Следующую схему и макет платы адаптера можно найти.

AS5048-AB-1.1 Схема

Рисунок 8: Схемы адаптерной платы AS5048-AB-1.1

AS5048 — AB — 1.1 Компоновка печатной платы

Рисунок 9: Схема платы адаптера AS5048-AB-1.1

Авторские права
Copyright ams AG, Tobelbader Strasse 30, 8141 Unterpremstätten, Австрия-Европа. Торговые марки зарегистрированы. Все права защищены. Материал здесь не может быть воспроизведен, адаптирован, объединен, переведен, сохранен или использован без предварительного письменного согласия владельца авторских прав.

Отказ от ответственности
На устройства, продаваемые ams AG, распространяются положения о гарантии и возмещении убытков, указанные в Условиях продажи. ams AG не дает никаких гарантий, явных, предусмотренных законом, подразумеваемых или описанных в отношении информации, изложенной в настоящем документе. ams AG оставляет за собой право изменять спецификации и цены в любое время и без предварительного уведомления. Таким образом, перед внедрением этого продукта в систему необходимо получить актуальную информацию у ams AG. Этот продукт предназначен для использования в коммерческих целях. Приложения, требующие расширенного диапазона температур, необычных требований к окружающей среде или приложений с высокой надежностью, таких как военные, медицинское оборудование жизнеобеспечения или жизнеобеспечения, специально не рекомендуются без дополнительной обработки компанией ams AG для каждого приложения. Этот Продукт предоставляется компанией ams «КАК ЕСТЬ» и любые явные или подразумеваемые
Отказ от гарантий, включая, помимо прочего, подразумеваемые гарантии товарного состояния и пригодности для конкретной цели.
ams AG не несет ответственности перед получателем или какой-либо третьей стороной за любой ущерб, включая, помимо прочего, телесные повреждения, материальный ущерб, упущенную выгоду, невозможность использования, прерывание деятельности или косвенный, специальный, случайный или косвенный ущерб, любой рода, в связи или в связи с предоставлением, выполнением или использованием технических данных, указанных здесь. Никакие обязательства или ответственность перед получателем или какой-либо третьей стороной не возникают и не вытекают из оказания ams AG технических или других услуг.

Контактная информация
Штаб-квартира
амс АГ
Тобельбадерштрассе 30
8141 Унтерпремштеттен
Австрия
Т. +43 (0) 3136 500 0
Для офисов продаж, дистрибьюторов и представителей, пожалуйста, посетите:
http://www.ams.com/contact

www.ams.com

Скачано с Стрелка.com.

Документы/Ресурсы

ams AS5048 14-битный датчик поворотного положения с цифровым углом и ШИМ-выходом [pdf] Руководство пользователя
AS5048-AB-1.1, AS5048 14-битный датчик поворотного положения с цифровым углом и выходом PWM, AS5048, 14-битный датчик поворотного положения с цифровым углом и выходом PWM, AS5048 14-битный датчик поворотного положения, датчик поворотного положения, датчик положения, Датчик

Ссылки

Руководство пользователя