ams AS5048 14-bitový rotačný snímač polohy s digitálnym uhlom a PWM výstupom Používateľská príručka

Obsah skryť

1 ams AS5048 14-bitový rotačný snímač polohy s digitálnym uhlom a PWM výstupom

2 Informácie o produkte

3 Všeobecný popis

4 Doska adaptéra AS5048 a pinout

ams AS5048 14-bitový rotačný snímač polohy s digitálnym uhlom a PWM výstupom

Informácie o produkte

AS5048 je 14-bitový rotačný snímač polohy s digitálnym uhlom (rozhraním) a PWM výstupom. Je navrhnutý ams OSRAM Group a publikovaný Arrow.com. Senzor sa používa na meranie polohy rotujúceho objektu a poskytuje presné meranie uhla.
Adaptérová doska AS5048 je obvod, ktorý umožňuje jednoduché testovanie a hodnotenie senzora AS5048 bez potreby budovania samostatného testovacieho prípravku alebo PCB. Adaptérovú dosku je možné pripojiť k mikrokontroléru alebo AS5048-Demoboard ako externé zariadenie.

Popis dosky
Adaptérová doska AS5048 obsahuje rozhranie typu A (SPI) alebo B (I2C), 4 x 2.6 mm montážne otvory a konektor P1. Poskytuje pohodlný spôsob pripojenia a interakcie so senzorom AS5048.

Montážne pokyny

Ak chcete namontovať dosku adaptéra AS5048, postupujte takto:

Umiestnite diametrálny magnet nad alebo pod snímač polohy AS5048.

Uistite sa, že magnet je vycentrovaný v strede balenia s toleranciou 0.5 mm.
Udržujte vzduchovú medzeru medzi magnetom a krytom kódovača v rozsahu 0.5 mm až 2 mm.

Na držiak magnetu použite neferomagnetický materiál, ako je mosadz, meď, hliník alebo nehrdzavejúca oceľ.

Dodržiavanie týchto pokynov zaistí správne fungovanie dosky adaptéra AS5048 a presné merania polohy.

História revízií

Všeobecný popis

AS5048 je ľahko použiteľný 360° uhlový snímač polohy so 14-bitovým výstupom s vysokým rozlíšením. Na meranie uhla je potrebný iba jednoduchý dvojpólový magnet otáčajúci sa nad stredom čipu.
Magnet môže byť umiestnený nad alebo pod IC. Toto je znázornené na obrázku 1.

Obrázok 1: Magnetický snímač polohy AS5048 + magnet

Doska adaptéra AS5048
Adaptérová doska AS5048 je jednoduchý obvod umožňujúci rýchle testovanie a vyhodnotenie magnetického snímača polohy AS5048 bez toho, aby ste museli zostavovať testovacie zariadenie alebo PCB.

Popis dosky
Adaptérová doska AS5048 je jednoduchý obvod umožňujúci rýchle testovanie a hodnotenie rotačného kódovača AS5048 bez budovania testovacieho zariadenia alebo PCB.
PCB je možné pripojiť k mikrokontroléru alebo k AS5048-Demoboard ako externé zariadenie.

Obrázok 2: Adaptérová doska AS5048

Montáž dosky adaptéra AS5048
Diametrický magnet musí byť umiestnený pod snímačom polohy AS5048 a mal by byť vycentrovaný v strede balenia s toleranciou 0.5 mm.
Vzduchová medzera medzi magnetom a krytom kódovača by mala byť udržiavaná v rozsahu 0.5 mm ~ 2 mm. Držiak magnetu nesmie byť feromagnetický. Materiály ako mosadz, meď, hliník, nehrdzavejúca oceľ sú najlepšou voľbou na výrobu tejto časti.

Obrázok 3: AS5048 – AB – montáž a rozmer

Doska adaptéra AS5048 a pinout

Obrázok 4: Konektory dosky adaptéra AS5048 a kolíky kódovača

Tabuľka 1: Popis pinu

Pin# Board	Pin# AS5 048	Tabuľa symbolov	Popis
P1 – 1	13	GND	Napájacia zem
P1 – 2	3	A2/MISO	SPI master in/slave out; zdieľané s pinom výberu adresy I2C 2
P1 – 3	4	A1/MOSI	SPI master out/slave in; zdieľané s výberom adresy I2C kolíkom 1
P1 – 4	2	SCL/SCK	SPI hodinový vstup; zdieľané s hodinovým vstupom I2C
P1 – 5	1	SDA/CSn	SPI čip select-active low; zdieľané s dátovým kolíkom I2C
P1 – 6	14	PWM	Výstup modulácie šírky impulzu
P1 – 7	12	3.3 V	3V výstup regulátora; vnútorne regulované z VDD. Pripojte k VDD pre napájanie 3V objtage
P1 – 8	11	5V	Napájací objemtage

Operačné prípady

Najkompletnejším a najpresnejším riešením pre MCU na čítanie uhla magnetu je rozhranie SPI.

Režim One Device SPI, jednosmerný – 3 vodiče
AS5048-AB je možné priamo pripojiť k priemyselnému štandardnému portu SPI mikrokontroléra. Minimálne požiadavky na spojenie pre jednosmernú komunikáciu (uhol + odčítanie hodnôt alarmu) medzi mikrokontrolérom a AS5048 sú MISO, SCK, SS/.
Uhol sa načíta pri každom 16-bitovom prenose SPI. Pozri tabuľku registrov údajového listu AS5048, register 3FFFh.

Obrázok 5: Použitie rozhrania SPI je jednosmerné s mikrokontrolérom

Režim SPI pre jedno zariadenie, obojsmerný – 4 vodiče
Ak je potrebné čítať iné registre ako len hodnoty uhlov, alebo na zapisovanie registrov do AS5048, je potrebný signál MOSI.

Obrázok 6: Použitie obojsmerného rozhrania SPI s mikrokontrolérom

Reťazový režim viacerých zariadení SPI
AS5048 je možné reťaziť pomocou 4 vodičov iba na komunikáciu SPI.
V tejto konfigurácii s nx kódovačmi bude sekvencia spracovaná nasledovne:

MCU nastaví SS/ = 0
MCU posunie nx 16-bit (napr. READ príkaz FFFFh) v reťazci
MCU nastaví SS/=1
V tomto bode všetky nx kódovače dostali príkaz READ FFFFh.
MCU nastaví SS/=0
MCU posunie nx 16-bit (napr. príkaz NOP 0000h)
MCU nastaví SS/=1
V tomto bode nx 16-bit prijatých na MISO sú hodnoty uhla nx.

Obrázok 7: Viac zariadení v režime Daisy chain

Kódovanie firmvéru

Nasledujúci zdrojový kód je vhodný pre aplikáciu 4-Wire
Funkcia void spiReadData() číta/zapisuje 4 hodnoty z AS5048

Odoslať príkaz READ AGC / Prijať hodnotu neznáma
Odoslať príkaz READ MAG / Prijať hodnotu AGC
Odoslať príkaz READ Uhol / Prijať hodnotu MAG
Odoslať príkaz NOP (bez operácie) / Prijať hodnotu ANGLE

Ak je v slučke potrebný iba UHOL ČÍTANIA, postup možno zredukovať na jeden riadok:

Odoslať príkaz READ Uhol / Prijať hodnotu Uhol
Funkcia static u8 spiCalcEvenParity(ushort value) je voliteľná, vypočítava paritný bit 16-bitového toku SPI.

/*!
******************************************************* *********************************
* Číta údaje z čipu cez rozhranie SPI
*
* Táto funkcia sa používa na načítanie kordickej hodnoty z čipov podporujúcich SPI
* rozhranie.
******************************************************* *********************************
*/
#define SPI_CMD_READ 0x4000 /*!< príznak označujúci pokus o čítanie pri použití rozhrania SPI */
#define SPI_REG_AGC 0x3ffd /*!< register agc pri použití SPI */
#define SPI_REG_MAG 0x3ffe /*!< register magnitúdy pri použití SPI */
#define SPI_REG_DATA 0x3fff /*!< registrácia údajov pri použití SPI */
#define SPI_REG_CLRERR 0x1 /*!< vymazať register chýb pri použití SPI */

void spiReadData()
{
u16 dat; // 16-bitová vyrovnávacia pamäť pre SPI komunikáciu
u16 magreg;
ushort uhol, agreg;
ubyte agc;
hlavná hodnota;
bit alarmAhoj, alarmLo;

/* Odoslať príkaz READ AGC. Prijaté údaje sa vyhodia: tieto údaje pochádzajú z predchádzajúceho príkazu (neznáme)*/
dátum = SPI_CMD_READ | SPI_REG_AGC;
dat |= spiCalcEvenParity(dat) << 15;
spiTransfer((u8*)&dat, sizeof(u16));

/ /* Odoslať príkaz READ MAG. Prijaté údaje sú hodnota AGC: tieto údaje pochádzajú z predchádzajúceho príkazu (neznáme)*/
dátum = SPI_CMD_READ | SPI_REG_MAG;
dat |= spiCalcEvenParity(dat) << 15;
spiTransfer((u8*)&dat, sizeof(u16));
magreg = dat;
/* Odoslať príkaz READ ANGLE. Prijaté údaje sú hodnota MAG z predchádzajúceho príkazu */
dátum = SPI_CMD_READ | SPI_REG_DATA;
dat |= spiCalcEvenParity(dat) << 15;
spiTransfer((u8*)&dat, sizeof(u16));
aggreg = dat;
/* Odoslať príkaz NOP. Prijaté údaje sú hodnotou ANGLE z predchádzajúceho príkazu */
dátum = 0x0000; // príkaz NOP.
spiTransfer((u8*)&dat, sizeof(u16));
uhol = dat >> 2;
}
if ((dat & 0x4000) || (agreg & 0x4000) || (magreg & 0x4000))
{
/* nastavený príznak chyby – treba ho resetovať */
dátum = SPI_CMD_READ | SPI_REG_CLRERR;
dat |= spiCalcEvenParity(dat)<<15;
spiTransfer((u8*)&dat, sizeof(u16));
}
inak
{
agc = aggreg & 0xff // hodnota AGC (0..255)
hodnota = dátum & (16384 – 31 – 1); // Hodnota uhla (0.. 16384 krokov)
uhol = (hodnota * 360) / 16384 // Hodnota uhla v stupňoch
(0..359.9°)
magnitúda = magreg & (16384 – 31 – 1);
alarmLo = (súhrn >> 10) & 0x1;
alarmHi = (súhrn >> 11) & 0x1;
}
}
/*!
******************************************************* *********************************
* Vypočítajte párnu paritu 16-bitového celého čísla bez znamienka
*
* Túto funkciu používa rozhranie SPI na výpočet párnej parity
* údajov, ktoré budú odoslané cez SPI do kódovača.
*
* Hodnota \param[in]: 16 bitové celé číslo bez znamienka, ktorého parita sa má vypočítať
*
* \return : Rovnomerná parita
*
******************************************************* *********************************
*/
statický u8 spiCalcEvenParity (skrátená hodnota)
{
u8 cnt = 0;
u8i;
pre (i = 0; i < 16; i++)
{
if (hodnota & 0x1)
{
cnt++;
}
hodnota >>= 1;
}
return cnt & 0x1;
}
/*!
******************************************************* *********************************
* Vypočítajte párnu paritu 16-bitového celého čísla bez znamienka
*
* Túto funkciu používa rozhranie SPI na výpočet párnej parity
* údajov, ktoré budú odoslané cez SPI do kódovača.
*
* Hodnota \param[in]: 16 bitové celé číslo bez znamienka, ktorého parita sa má vypočítať
*
* \return : Rovnomerná parita
*
******************************************************* *********************************
*/
statický u8 spiCalcEvenParity (skrátená hodnota)
{
u8 cnt = 0;
u8i;
pre (i = 0; i < 16; i++)
{
if (hodnota & 0x1)
{
cnt++;
}
hodnota >>= 1;
}
return cnt & 0x1;
}

AS5048-AB-Hardvér

Nasleduje schéma a rozloženie Adapterboardu.

AS5048-AB-1.1 Schémy

Obrázok 8: Schémy adaptérovej dosky AS5048-AB-1.1

AS5048 – AB – rozloženie PCB 1.1

Obrázok 9: Rozloženie dosky adaptéra AS5048-AB-1.1

Autorské práva
Copyright ams AG, Tobelbader Strasse 30, 8141 Unterpremstätten, Rakúsko-Európa. Registrované ochranné známky. Všetky práva vyhradené. Materiál v tomto dokumente sa nesmie reprodukovať, upravovať, spájať, prekladať, uchovávať ani používať bez predchádzajúceho písomného súhlasu vlastníka autorských práv.

Vylúčenie zodpovednosti
Na zariadenia predávané spoločnosťou ams AG sa vzťahujú ustanovenia o záruke a patentovom odškodnení uvedené v podmienkach predaja. ams AG neposkytuje žiadnu záruku, výslovnú, štatutárnu, implicitnú alebo popisom týkajúcu sa informácií uvedených v tomto dokumente. ams AG si vyhradzuje právo zmeniť špecifikácie a ceny kedykoľvek a bez upozornenia. Preto je pred začlenením tohto produktu do systému potrebné overiť si aktuálne informácie u ams AG. Tento produkt je určený na použitie v komerčných aplikáciách. Aplikácie vyžadujúce rozšírený rozsah teplôt, nezvyčajné environmentálne požiadavky alebo aplikácie s vysokou spoľahlivosťou, ako sú vojenské, lekárske zariadenia na podporu života alebo zariadenia na udržanie života, sa špecificky neodporúčajú bez dodatočného spracovania spoločnosťou ams AG pre každú aplikáciu. Tento produkt poskytuje ams „TAK, AKO JE“ a akékoľvek vyjadrené alebo implicitné
záruky, vrátane, ale nie výlučne, implicitných záruk predajnosti a vhodnosti na konkrétny účel, sú odmietnuté.
ams AG nezodpovedá príjemcovi ani žiadnej tretej strane za žiadne škody, vrátane, ale nie výlučne, zranenia osôb, poškodenia majetku, straty zisku, straty používania, prerušenia podnikania alebo nepriamych, špeciálnych, náhodných alebo následných škôd, akýchkoľvek druhu, v súvislosti s poskytovaním, výkonom alebo používaním technických údajov tu uvedených alebo vyplývajúcich z nich. Z poskytovania technických alebo iných služieb spoločnosti ams AG nevzniká ani nevyplýva žiadna povinnosť ani zodpovednosť voči príjemcovi alebo akejkoľvek tretej strane.

Kontaktné informácie
Ústredie
AMS AG
Tobelbader Strasse 30
8141 Unterpremstaetten
Rakúsko
T. +43 (0) 3136 500 0
Pre obchodné kancelárie, distribútorov a zástupcov navštívte:
http://www.ams.com/contact

www.ams.com

Stiahnuté z Arrow.com.

Dokumenty / zdroje

ams AS5048 14-bitový rotačný snímač polohy s digitálnym uhlom a PWM výstupom [pdfPoužívateľská príručka
AS5048-AB-1.1, AS5048 14-bitový rotačný snímač polohy s digitálnym uhlom a PWM výstupom, AS5048, 14-bitový rotačný polohový snímač s digitálnym uhlom a PWM výstupom, AS5048 14-bitový rotačný polohový snímač, rotačný polohový snímač, polohový snímač, Senzor

Referencie

Používateľská príručka