زندگي
يو ايم 2154

استعمال ڪندڙ دستي

STEVE-SPIN3201: ترقي يافته BLDC ڪنٽرولر شامل ٿيل STM32 MCU تشخيص بورڊ سان

تعارف

STEVAL-SPIN3201 بورڊ هڪ 3-مرحلي برش کان سواءِ DC موٽر ڊرائيور بورڊ آهي جيڪو STSPIN32F0 تي ٻڌل آهي، هڪ 3-مرحلي ڪنٽرولر هڪ مربوط STM32 MCU سان، ۽ 3-شنٽ رزسٽرز کي موجوده ريڊنگ ٽوپولوجي طور لاڳو ڪري ٿو.
اهو مختلف ايپليڪيشنن جهڙوڪ گهر جي سامان، مداح، ڊرون، ۽ پاور اوزار ۾ ڊوائيس جي تشخيص لاء استعمال ڪرڻ لاء آسان حل فراهم ڪري ٿو.
بورڊ 3-شنٽ سينسنگ سان سينسر ٿيل يا بي حسي واري فيلڊ-اورينٽيڊ ڪنٽرول الگورٿم لاءِ ٺهيل آهي.

شڪل 1. STEVE-SPIN3201 تشخيصي بورڊ

هارڊويئر ۽ سافٽ ويئر گهرجون

STEVAL-SPIN3201 evaluation بورڊ استعمال ڪندي ھيٺ ڏنل سافٽ ويئر ۽ هارڊويئر جي ضرورت آھي:

• سافٽ ويئر پيڪيج کي انسٽال ڪرڻ لاءِ ونڊوز ® پي سي (XP, Vista 7, Windows 8, Windows 10)
• STEVAL-SPIN3201 بورڊ کي PC سان ڳنڍڻ لاءِ هڪ مني-B USB ڪيبل
• STM32 موٽر ڪنٽرول سافٽ ويئر ڊولپمينٽ کٽ Rev Y (X-CUBE-MCSDK-Y)
• هڪ 3-مرحلي برش بغير ڊي سي موٽر هڪ مطابقت واري حجم سانtagاي ۽ موجوده درجه بندي
•  هڪ خارجي ڊي سي پاور سپلائي.

شروع ٿيڻ

بورڊ جي وڌ ۾ وڌ درجه بندي ھيٺ ڏنل آھن:

• پاور ايسtagاي سپلائي جلدtage (VS) 8 V کان 45 V تائين
• موٽر فيز موجوده 15 هٿيارن تائين

پنھنجي منصوبي کي بورڊ سان شروع ڪرڻ لاء:

قدم 1. ھدف جي ترتيب جي مطابق جمپر پوزيشن چيڪ ڪريو (ڏسو سيڪشن 4.3 Overcurrent detection
قدم 2. موٽر کي ڪنيڪٽر J3 سان ڳنڍيو، موٽر جي مرحلن جي ترتيب جو خيال رکندي.
قدم 3. کنیکٹر J1 جي ان پٽ 2 ۽ 2 ذريعي بورڊ کي فراهم ڪريو. DL1 (ڳاڙهو) LED آن ٿيندو.
قدم 4. STM32 موٽر ڪنٽرول سافٽ ويئر ڊولپمينٽ کٽ Rev Y استعمال ڪندي پنھنجي ايپليڪيشن کي ٺاھيو (X-CUBEMCSDK-Y).

هارڊويئر وضاحت ۽ ترتيب

شڪل 2. مکيه اجزاء ۽ ڪنيڪٽرن جي پوزيشن کي بورڊ تي مکيه اجزاء ۽ ڪنيڪٽرن جي پوزيشن ڏيکاري ٿي.
شڪل 2. مکيه اجزاء ۽ ڪنيڪٽر پوزيشن

ٽيبل 1. هارڊويئر سيٽنگ جمپر ڪنيڪٽرن جي تفصيلي پن آئوٽ مهيا ڪن ٿا.
ٽيبل 1. هارڊويئر سيٽنگ جمپر

جمپر	اجازت ڏنل ٺاھ جوڙ	ڊفالٽ حالت
JP1	VREG جو انتخاب V موٽر سان ڳنڍيل آهي	کوليو
JP2	چونڊ موٽر پاور سپلائي ڊي سي پاور سپلائي سان ڳنڍيل آهي	بند ٿيل
JP3	يو ايس بي (1) / وي ڊي ڊي (3) پاور سپلائي کي سليڪشن هال انڪوڊر جي فراهمي	1 - 2 بند ٿيل
JP4	ST-LINK (U4) جو سليڪشن ري سيٽ	کوليو
JP5	چونڊ PA2 هال 3 سان ڳنڍيل آهي	بند ٿيل
JP6	چونڊ PA1 هال 2 سان ڳنڍيل آهي	بند ٿيل
JP7	چونڊ PA0 هال 1 سان ڳنڍيل آهي	بند ٿيل

ٽيبل 2. ٻيا ڪنيڪٽر، جمپر، ۽ ٽيسٽ پوائنٽون بيان

نالو	پن	ليبل	وصف
J1	1 - 2	J1	موٽر پاور سپلائي
J2	1 - 2	J2	ڊوائيس مين پاور سپلائي (VM)
J3	1 - 2 - 3	يو، وي، ڊبليو	3-مرحلي BLDC موٽر مرحلن ڪنيڪشن
J4	1 - 2 - 3	J4	هال/انڪوڊر سينسر ڪنيڪٽر
	4 - 5	J4	هال سينسر / انڪوڊر جي فراهمي
J5	–	J5	USB ان پٽ ST-LINK
J6	1	3V3	ST-LINK پاور سپلائي
	2	CLK	ST-LINK جو SWCLK
	3	جي اين ڊي	جي اين ڊي
	4	ڊي آءِ او	ST-LINK جو SWDIO
J7	1 - 2	J7	ڪارٽ
J8	1 - 2	J8	ST-LINK ري سيٽ
ٽي پي 1	–	گريگ	12 V جلدtagاي ريگيوليٽر آئوٽ
ٽي پي 2	–	جي اين ڊي	جي اين ڊي
ٽي پي 3	–	وي ڊي ڊي	وي ڊي ڊي
ٽي پي 4	–	رفتار	رفتار potentiometer پيداوار
ٽي پي 5	–	پي اي 3	PA3 GPIO (آئوٽ پٽ op-amp احساس 1)
ٽي پي 6	–	وي-بس	VBus موٽ
ٽي پي 7	–	OUT_U	ٻاھر ڪڍيو يو
ٽي پي 8	–	پي اي 4	PA4 GPIO (آئوٽ پٽ op-amp احساس 2)
ٽي پي 9	–	پي اي 5	PA5 GPIO (آئوٽ پٽ op-amp احساس 3)
ٽي پي 10	–	جي اين ڊي	جي اين ڊي
ٽي پي 11	–	OUT_V	آئوٽ پٽ V
ٽي پي 12	–	پي اي 7	PA7_3FG
ٽي پي 13	–	OUT_W	پيداوار W
ٽي پي 14	–	3V3	3V3 ST-LINK
ٽي پي 15	–	5V	USB حجمtage
ٽي پي 16	–	I/O	SWD_IO
ٽي پي 17	–	CLK	SWD_CLK

سرڪٽ جي وضاحت

STEVAL-SPIN3201 هڪ مڪمل 3-shunt FOC حل فراهم ڪري ٿو جيڪو هڪ STSPIN32F0 تي مشتمل آهي - ترقي يافته BLDC ڪنٽرولر هڪ ايمبيڊڊ STM32 MCU سان - ۽ هڪ ٽرپل اڌ پل پاور ايس.tage NMOS STD140N6F7 سان.
STSPIN32F0 خودمختيار طور تي سڀني گهربل سپلائي حجم ٺاهي ٿوtages: اندروني DC / DC بڪ ڪنورٽر مهيا ڪري ٿو 3V3 ۽ اندروني لڪير ريگيوليٽر 12 V مهيا ڪري ٿو دروازي جي ڊرائيورن لاءِ.
موجوده موٽ سگنل ڪنڊيشننگ ٽن آپريشنل ذريعي ڪيو ويندو آهي ampلائفائرز ڊيوائس ۾ شامل ڪيا ويا آهن ۽ هڪ اندروني مقابلو ڪندڙ شنٽ ريزسٽرز کان اوور ڪرنٽ تحفظ انجام ڏئي ٿو.
ٻه يوزر بٽڻ، ٻه LEDs، ۽ هڪ ٽرمر سادو يوزر انٽرفيس کي لاڳو ڪرڻ لاءِ موجود آهن (مثال طور، موٽر کي شروع ڪرڻ/ بند ڪرڻ ۽ ٽارگيٽ اسپيڊ سيٽ ڪرڻ).
STEVAL-SPIN3201 بورڊ quadrature encoder ۽ ڊجيٽل هال سينسر کي موٽر پوزيشن جي موٽ جي طور تي سپورٽ ڪري ٿو.
بورڊ ۾ هڪ ST-LINK-V2 شامل آهي صارف کي بغير ڪنهن اضافي هارڊويئر اوزار جي ڊيبگ ۽ ڊائون لوڊ ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿي.

4.1 هال / انڪوڊر موٽر اسپيڊ سينسر
STEVAL-SPIN3201 تشخيصي بورڊ کي سپورٽ ڪري ٿو ڊجيٽل هال ۽ ڪوڊريچر انڪوڊر سينسرز کي موٽر پوزيشن جي موٽ جي طور تي.
سينسر STSPIN32F0 سان ڳنڍيل ٿي سگھي ٿو J4 کنیکٹر ذريعي درج ٿيل آھي

ٽيبل 3. هال/انڪوڊر ڪنيڪٽر (J4). 

نالو	پن	وصف
هال1/A+	1	هال سينسر 1/انڪوڊر آئوٽ A+
هال2/B+	2	هال سينسر 2/انڪوڊر B+ ٻاهر
هال3/Z+	3	هال سينسر 3 / انڪوڊر صفر موٽ
وي ڊي ڊي سينسر	4	سينسر سپلائي حجمtage
جي اين ڊي	5	زمين

1 k جو هڪ حفاظتي سلسلو رزسٽرΩ sensor outputs سان هڪ سيريز ۾ لڳل آهي.
سينسرز لاءِ جن کي ٻاهرين پل اپ اپ جي ضرورت آهي، ٽي 10 kΩ مزاحمتي اڳ ۾ ئي آئوٽ پٽ لائينن تي لڳل آهن ۽ VDD vol سان ڳنڍيل آهن.tage. ساڳين لائينن تي، پل-ڊائون ريزسٽرز لاءِ پيرن جو نشان پڻ موجود آھي.

جمپر JP3 سينسر سپلائي وال لاء پاور سپلائي چونڊيندو آهيtage:

• پن 1 - پن 2 جي وچ ۾ جمپر: VUSB (5 V) پاران هلندڙ هال سينسر
• پن 1 - پن 2 جي وچ ۾ جمپر: VDD (3.3 V) پاران هلندڙ هال سينسر
  صارف MCU GPIO اوپننگ جمپرز JP5، JP6، ۽ JP7 مان سينسر آئوٽ ڊس ڪنيڪٽ ڪري سگھي ٿو.

4.2 موجوده سينسنگ

STEVAL-SPIN3201 بورڊ ۾، موجوده سينسنگ سگنل ڪنڊيشن کي ٽن آپريشنل ذريعي ڪيو ويندو آهي ampSTSPIN32F0 ڊوائيس ۾ شامل ٿيل لائفائرز.
هڪ عام FOC ايپليڪيشن ۾، ٽن اڌ پلن ۾ وهندڙ وهڪرن کي هر گهٽ طرف واري پاور سوئچ جي ماخذ تي شنٽ ريزسٽر استعمال ڪندي محسوس ڪيو ويندو آهي. احساس جلدtagاي سگنل هڪ اينالاگ کان ڊجيٽل ڪنورٽر کي مهيا ڪيا ويا آهن ته جيئن هڪ خاص ڪنٽرول ٽيڪنڪ سان لاڳاپيل ميٽرڪس حساب ڪتاب کي انجام ڏيڻ لاء. اهي احساس سگنل عام طور تي منتقل ڪيا ويا آهن ۽ ampوقف ٿيل اختيارن جي ذريعيampADC جي مڪمل رينج کي استعمال ڪرڻ لاءِ (شڪل 3 ڏسو. موجوده سينسنگ اسڪيم اڳوڻيampلي).

شڪل 3. موجوده سينسنگ اسڪيم Example

احساس سگنلن کي منتقل ڪيو وڃي ٿو ۽ وي ڊي ڊي / 2 وول تي مرڪزtage (اٽڪل 1.65 V) ۽ ampٻيهر لفائيڊ ڪيو ويو جيڪو سينس ٿيل سگنل جي وڌ ۾ وڌ قدر ۽ ADC جي مڪمل پيماني جي حد جي وچ ۾ ميلاپ مهيا ڪري ٿو.
جلدtagاي شفٽنگ ايسtage متعارف ڪرايو ٿو attenuation (1/Gp) موٽ جي سگنل جو جيڪو، گڏ ڪري ٿو نان انورٽنگ ڪنفيگريشن (Gn، مقرر ڪيل Rn ۽ Rf) جي حاصلات سان، مجموعي نفعو (G) ۾ حصو وٺي ٿو. جيئن اڳ ۾ ئي ذڪر ڪيو ويو آهي، مقصد مجموعي طور تي قائم ڪرڻ آهي amplification نيٽ ورڪ حاصل (G) ته جيئن voltagاي شنٽ ريزسٽر تي وڌ ۾ وڌ موٽر جي اجازت ڏنل ڪرنٽ سان ملندڙ جلندڙ (موٽر ريٽيڊ ڪرنٽ جو ISmax چوٽي ويل) وول جي حد ۾ اچي ٿوtagADC پاران پڙهي سگهجي ٿو.

نوٽ اهو، هڪ ڀيرو G مقرر ڪيو ويو آهي، اهو بهتر آهي ته ان کي ترتيب ڏيڻ جي شروعاتي attenuation 1/Gp کي جيترو ٿي سگهي گهٽ ڪري، ۽ ان ڪري حاصل ڪيل Gn. اهو ضروري آهي ته نه رڳو شور جي تناسب سان سگنل کي وڌائڻ لاءِ پر ان جي اثر کي گهٽائڻ لاءِ پڻ.amp پيداوار تي اندروني آفسيٽ (جي اين جي تناسب سان).

نفعو ۽ پولرائزيشن جلدtage (VOPout، pol) موجوده سينسنگ سرڪٽ جي آپريٽو رينج جو اندازو لڳايو:

ڪٿي:

• IS- = وڌ ۾ وڌ ذريعو موجوده
• IS + = وڌ ۾ وڌ ڊبل ڪرنٽ جيڪو سرڪيٽري طرفان محسوس ڪري سگھجي ٿو.

جدول 4. STEVE-SPIN3201 op-amps polarization نيٽ ورڪ

پيرا ميٽر	حصو حوالو	Rev. 1	Rev. 3
Rp	R14، R24، R33	560 Ω	1.78 ڪلو
Ra	R12، R20، R29	8.2 ڪلو	27.4 ڪلو
Rb	R15، R25، R34	560 Ω	27.4 ڪلو
Rn	R13، R21، R30	1 ڪلو	1.78 ڪلو
Rf	R9، R19، R28	15 ڪلو	13.7 ڪلو
Cf	C15، C19، C20	100 پي ايف	NM
G	–	7.74	7.70
VOPout، pol	–	1.74 V	1.65 V

4.3 اوور ڪرنٽ جي چڪاس

STEVAL-SPIN3201 تشخيصي بورڊ STSPIN32F0 انٽيگريٽيڊ او سي ڪمپريٽر جي بنياد تي اوور ڪرنٽ تحفظ کي لاڳو ڪري ٿو. شنٽ مزاحمت ڪندڙ هر مرحلي جي لوڊ ڪرنٽ کي ماپيندا آهن. مزاحمت ڪندڙ R50، R51، ۽ R52 والیوم آڻيندا آهنtagOC_COMP پن ڏانهن هر لوڊ ڪرنٽ سان لاڳاپيل اي سگنل. جڏهن ٽن مرحلن مان ڪنهن هڪ ۾ وهندڙ چوٽيءَ جو وهڪرو چونڊيل حد کان وڌي وڃي ٿو، انٽيگريٽيڊ ڪمپيريٽر کي متحرڪ ڪيو ويندو آهي ۽ سڀ اعليٰ طرف وارا پاور سوئچ بند ڪيا ويندا آهن. هاءِ سائيڊ پاور سوئچز ٻيهر فعال ٿي ويندا آهن جڏهن ڪرنٽ حد کان هيٺ اچي ويندو آهي، اهڙيءَ طرح اوور ڪرنٽ تحفظ کي لاڳو ڪري ٿو.
STEVAL-SPIN3201 تشخيصي بورڊ لاءِ موجوده حدون درج ٿيل آھن

جدول 5. Overcurrent thresholds.

PF6	PF7	اندروني ڪمپ. حد	او سي جي حد
0	1	100 ايم وي	20 اي
1	0	250 ايم وي	65 اي
1	1	500 ايم وي	140 اي

اهي حدون تبديل ڪري سگھجن ٿيون R43 bias resistor کي تبديل ڪندي. اهو R43 چونڊڻ جي صلاح ڏني وئي آهي 30 kΩ کان وڌيڪ. ھدف موجوده حد IOC لاء R43 جي قيمت کي ڳڻڻ لاء، ھيٺ ڏنل فارمولا استعمال ڪري سگھجي ٿو:

جتي OC_COMPth حجم آھيtagاندروني مقابلي جي حد (PF6 ۽ PF7 پاران چونڊيل)، ۽ VDD 3.3 V ڊجيٽل سپلائي حجم آهي.tage اندروني DCDC بڪ ڪنورٽر پاران مهيا ڪيل.
R43 کي هٽائڻ، موجوده حد فارمولا کي آسان ڪيو ويو آهي جيئن ته:

4.4 بس حجمtagاي سرڪٽ

STEVAL-SPIN3201 تشخيصي بورڊ مهيا ڪري ٿو بس حجمtagاي سينسنگ. هي سگنل هڪ وول ذريعي موڪليو ويو آهيtagاي ورهائيندڙ موٽر سپلائي voltage (VBUS) (R10 ۽ R16) ۽ ايم بيڊ ٿيل MCU جي PB1 GPIO (ADC جو چينل 9) ڏانهن موڪليو ويو. سگنل پڻ موجود آهي TP6 تي.

4.5 هارڊويئر يوزر انٽرفيس

بورڊ ۾ ھيٺيون هارڊويئر يوزر انٽرفيس شيون شامل آھن:

• Potentiometer R6: ھدف جي رفتار مقرر ڪري ٿو، مثال طورample
• سوئچ SW1: ري سيٽ ڪري ٿو STSPIN32F0 MCU ۽ ST-LINK V2
• سوئچ SW2: استعمال ڪندڙ بٽڻ 1
• سوئچ SW3: استعمال ڪندڙ بٽڻ 2
• LED DL3: استعمال ڪندڙ LED 1 (جڏهن يوزر 1 بٽڻ دٻايو ويندو آهي ته پڻ آن ٿئي ٿو)
• LED DL4: استعمال ڪندڙ LED 2 (جڏهن استعمال ڪندڙ 2 بٽڻ دٻايو ويندو آهي ته پڻ آن ٿئي ٿو)

4.6 ڊيبگ

STEVAL-SPIN3201 تشخيصي بورڊ هڪ ST-LINK/V2-1 ڊيبگر/پروگرامر کي شامل ڪري ٿو. ST-LINK تي سپورٽ ڪيل خاصيتون آهن:

• USB سافٽ ويئر ٻيهر ڳڻپ
• ورچوئل com پورٽ انٽرفيس USB تي PB6/PB7 پنن سان ڳنڍيل آهي STSPIN32F0 (UART1)
• USB تي ماس اسٽوريج انٽرفيس
  ST-LINK لاءِ پاور سپلائي ميزبان پي سي پاران فراهم ڪئي وئي آهي USB ڪيبل ذريعي J5 سان ڳنڍيل.
  LED LD2 مهيا ڪري ٿو ST-LINK رابطي جي صورتحال جي معلومات:
• ڳاڙھو LED چمڪندو آھستي: USB جي شروعات کان اڳ پاور آن تي
• ڳاڙهو LED جلدي چمڪيو: پي سي ۽ ST-LINK/V2-1 جي وچ ۾ پهريون صحيح ڪميونيڪيشن (شمار)
• ڳاڙهو LED آن: PC ۽ ST-LINK/V2-1 جي وچ ۾ شروعات مڪمل ٿي چڪي آهي
• گرين ايل اي ڊي آن: ڪامياب ٽارگيٽ ڪميونيڪيشن جي شروعات
• ڳاڙهو / سائو LED چمڪندڙ: ٽارگيٽ سان رابطي دوران
• سائو آن: ڪميونيڪيشن ختم ۽ ڪامياب
  ري سيٽ فنڪشن جمپر J8 کي هٽائڻ سان ST-LINK کان ڌار ڪيو ويو آهي.

نظرثاني جي تاريخ

جدول 6. دستاويز جي نظرثاني جي تاريخ

تاريخ	نظرثاني	تبديليون
12-ڊسمبر-20161	1	شروعاتي ڇڏڻ.
23-نومبر-2017	2	شامل ڪيو ويو سيڪشن 4.2: موجوده سينسنگ صفحي 7 تي.
27-فيبروري-2018	3	سموري دستاويز ۾ معمولي تبديليون.
18-آگسٽ-2021	4	ننڍي ٽيمپليٽ جي اصلاح.

STMicroelectronics NV ۽ ان جا ماتحت ادارا (“ST”) ST پروڊڪٽس ۽/يا هن دستاويز ۾ بغير اطلاع جي ڪنهن به وقت تبديليون، سڌارا، واڌايون، ترميمون ۽ سڌارا ڪرڻ جو حق محفوظ رکن ٿا. خريد ڪندڙن کي آرڊر ڏيڻ کان پهريان ST شين تي تازي لاڳاپيل معلومات حاصل ڪرڻ گهرجي. ايس ٽي پروڊڪٽس وڪرو ڪيون وڃن ٿيون ايس ٽي جي شرطن ۽ وڪري جي شرطن مطابق آرڊر جي اقرار جي وقت تي. خريدار مڪمل طور تي ST پروڊڪٽس جي چونڊ، چونڊ ۽ استعمال جا ذميوار آهن ۽ ST درخواست جي مدد يا خريد ڪندڙن جي پروڊڪٽس جي ڊيزائن لاءِ ڪا به ذميواري قبول نه ڪندو آهي. 

اهم اطلاع - احتياط سان پڙهو

ڪو به لائسنس، ظاهر يا تقاضا، ڪنهن به دانشورانه ملڪيت جو حق ST پاران ڏنل ناهي.
ايس ٽي پروڊڪٽس جو ريزيل شقن سان مختلف معلومات ھتي بيان ڪيل معلومات کان مختلف آھي ايس ٽي پاران ڏنل ڪنھن به وارنٽي کي رد ڪندي اھڙي پراڊڪٽ لاءِ.
ST ۽ ST لوگو ST جا ٽريڊ مارڪ آھن. ST ٽريڊ مارڪ بابت اضافي معلومات لاء، مهرباني ڪري ڏسو www.st.com/trademarks. ٻيا سڀئي پراڊڪٽ يا خدمت جا نالا انهن جي لاڳاپيل مالڪن جي ملڪيت آهن.
هن دستاويز ۾ معلومات هن دستاويز جي ڪنهن به اڳوڻي نسخن ۾ اڳ ۾ فراهم ڪيل معلومات کي ختم ڪري ٿو ۽ تبديل ڪري ٿو.

© 2021 STMicroelectronics – سڀ حق محفوظ آهن

دستاويز / وسيلا

ST UM2154 STEVAL-SPIN3201 ڳوڙهي BLDC ڪنٽرولر ايمبيڊڊ STM32 MCU ايويوليشن بورڊ سان [pdf] استعمال ڪندڙ دستياب UM2154، STEVAL-SPIN3201 ڳوڙهي BLDC ڪنٽرولر ايمبيڊڊ STM32 MCU ايويوليشن بورڊ سان

حوالو

• استعمال ڪندڙ دستي