MICROCHIP-LOGO

MICROCHIP dsPIC33EP32MC204 drón propeller referencia kialakítás

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-Dizájn-TERMÉK

Bevezetés

FELETTVIEW
A referenciakonstrukció egy alacsony költségű kiértékelő platform, amelyet háromfázisú állandó mágneses szinkron vagy kefe nélküli motorral hajtott légcsavarokkal rendelkező négykopteres/drón alkalmazásokhoz terveztek. Ez a kialakítás a Microchip dsPIC33EP32MC204 DSC-n, egy motorvezérlő eszközön alapul.MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-1. ÁBRA

1-1. ÁBRA: dsPIC33EP32MC204 Drone motorvezérlő referenciaterve 

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-2. ÁBRA

JELLEMZŐK

A referenciatervezés főbb jellemzői a következők:

  • Háromfázisú motorvezérlő teljesítmény Stage
  • Fázisáram-visszacsatolás a sönt módszerrel a nagyobb teljesítmény érdekében
  • Phase voltage visszacsatolás az érzékelő nélküli trapézvezérlés vagy a repülőindítás megvalósításához
  • DC Bus voltage visszajelzés túlzott mennyiség eseténtage védelem
  • ICSP fejléc az áramkörön belüli soros programozáshoz Microchip Programozó/Debugger segítségével
  • CAN kommunikációs fejléc

BLOKK DIAGRAMM

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-3. ÁBRA

 

A Referenciaterv különböző hardverrészeit az 1-3. ábra mutatja, és az 1-1. táblázat foglalja össze.

1-3 ÁBRA: HARDVER RÉSZEK

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-4. ÁBRA MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-5. ÁBRA

1-1. táblázat: Hardverrészek
Szakasz Hardver rész
1 Háromfázisú motorvezérlő inverter
2 dsPIC33EP32MC204 és a kapcsolódó áramkör
3 MCP8026 MOSFET illesztőprogram
4 CAN interfész
5 Áramérzékelő ellenállások
6 Soros kommunikációs interfész fejléc
7 ICSP™ fejléc
8 Felhasználói felület fejléce
9 DE2 MOSFET illesztőprogram soros interfész fejléce

A tábla interfész leírása

BEVEZETÉS
Ez a fejezet részletesebb leírást ad a Drone motorvezérlő Reference Design bemeneti és kimeneti interfészeiről. A következő témákkal foglalkozunk:

  • Tábla csatlakozók
  • A dsPIC DSC pin funkciói
  • A MOSFET Driver pin funkciói

TÁBLA CSATLAKOZÓK
Ez a rész összefoglalja a Smart Drone Controller Board csatlakozóit. Ezeket a 2-1. ábra mutatja, és a 2-1. táblázat foglalja össze.

  • Bemeneti tápellátás a Smart Drone Controller Board számára.
  • Inverter kimenetek szállítása a motorhoz.
  • Lehetővé teszi a felhasználó számára a dsPIC33EP32MC204 eszköz programozását/hibakeresését.
  • Interfész a CAN hálózathoz.
  • Soros kommunikáció létrehozása a gazdaszámítógéppel.
  • A fordulatszám-alapjel továbbítása.

2-1. ÁBRA: CSATLAKOZÓK – Drone Motor Controller referenciakialakítása 

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-5. ÁBRA

2-1. TÁBLÁZAT CSATLAKOZÓK 

Csatlakozó kijelölő Pins száma Állapot Leírás
ISP1 5 Benépesített ICSP™ fejléc – Programozó/hibakereső interfész a dsPIC® DSC-hez
P5 6 Benépesített CAN kommunikációs interfész fejléc
P3 2 Benépesített Soros kommunikációs interfész fejléc
P2 2 Benépesített Referencia sebesség PWM/analóg interfész fejléc
A FÁZIS, B FÁZIS, C FÁZIS  

3

Nem lakott  

Háromfázisú inverter kimenetek

VDC, GND 2 Nem lakott Bemeneti DC táp fül csatlakozó

(VDC: pozitív kapocs, GND: negatív terminál)

 

P1

 

2

 

Benépesített

DE2 MOSFET illesztőprogram soros interfész fejléce. Kérjük, olvassa el

MCP8025A/6 adatlap a hardver és a kommunikációs protokoll specifikációihoz

ICSP™ fejléc programozó/hibakereső interfészhez (ISP1)
A 6 tűs fejléc ISP1 csatlakozhat a programozóhoz, plample, PICkit 4, programozási és hibakeresési célokra. Ez nem lakott. Szükség esetén töltse fel a 68016-106HLF vagy hasonló cikkszámmal. A tű részleteit a 2-2. táblázat tartalmazza.

2-2. TÁBLÁZAT: TÜS LEÍRÁS – HEADER ISP1 

Tű # Jel neve Pin Leírás
1 MCLR Device Master Clear (MCLR)
2 +3.3V Ellátási köttage
3 GND Föld
4 PGD Eszközprogramozási adatsor (PGD)
5 PGC Eszközprogramozási óravonal (PGC)

CAN kommunikációs interfész fejléc (P5)
Ez a 6 tűs fejléc használható a CAN hálózathoz való kapcsolódásra. A tű részleteit a 2-3. táblázat tartalmazza.

2-3. TÁBLÁZAT: TÜS LEÍRÁS – FEJLŐ P5 

Tű # Jel neve Pin Leírás
1 3.3 V 3.3 V feszültséggel látja el a külső modult (max. 10 ma)
2 KÉSZENLÉTBEN LÉVŐ Bemeneti jel az intelligens vezérlő készenléti állapotba helyezéséhez
3 GND Föld
4 CANTX CAN adó (3.3 V)
5 CANRX CAN vevő (3.3 V)
6 DGND Csatlakoztatva a kártya digitális földeléséhez

Speed ​​Reference UI fejléc (P2)
A 2 tűs Header P2 a firmware sebességreferenciájának biztosítására szolgál 2 módszerrel. A csapok rövidzárlatvédettek. A P2 fejléc részleteit a 2-4. táblázat tartalmazza.

2-4. TÁBLÁZAT: TÜS LEÍRÁS – FEJLŐ P2 

Tű # Jel neve Pin Leírás
1 INPUT_FMU_PWM Digitális jel – PWM 50Hz, 3-5V, 4-85%
2 HIRDETÉSI SEBESSÉG Analóg jel - 0-3.3 V

Soros kommunikációs fejléc (P3)
A 2 tűs Header P3 használható a mikrokontroller használaton kívüli lábainak elérésére funkcióbővítés vagy hibakeresés céljából, a J3 fejléc pin részleteit pedig a 2-4. táblázat tartalmazza.

2-4. TÁBLÁZAT: TÜS LEÍRÁS – FEJLŐ P3 

Tű # Jel neve Pin Leírás
1 RXL UART – Vevő
2 TXL UART – Adó

DE2 MOSFET illesztőprogram soros interfész fejléce (P1)
A 2 tűs Header P1 használható a mikrokontroller használaton kívüli lábainak elérésére funkcióbővítés vagy hibakeresés céljából, a J3 fejléc pin részleteit pedig a 2-4. táblázat tartalmazza.

2-4. TÁBLÁZAT: TÜS LEÍRÁS – FEJLŐ P1

Tű # Jel neve Pin Leírás
1 DE2 UART – DE2 jel
2 GND Külső csatlakozáshoz használt táblaföldelés

Inverter kimeneti csatlakozó
A referenciakialakítás háromfázisú PMSM/BLDC motort tud hajtani. A csatlakozó érintkezőinek kiosztását a 2-6. táblázat mutatja. A motor megfelelő fázissorrendjét kell bekötni a fordított forgás elkerülése érdekében.

2-6. TÁBLÁZAT: A TÜS LEÍRÁSA 

Tű # Pin Leírás
FÁZIS A Az inverter 1. fázisú kimenete
B FÁZIS Az inverter 2. fázisú kimenete
C FÁZIS Az inverter 3. fázisú kimenete

Bemeneti DC csatlakozó (VDC és GND)
A táblát úgy tervezték, hogy a DC voltagA 11 V és 14 V közötti tartomány, amely VDC és GND csatlakozókon keresztül táplálható. A csatlakozó részleteit a 2-7. táblázat tartalmazza.

2-7. TÁBLÁZAT: A TÜS LEÍRÁSA 

Tű # Pin Leírás
VDC DC bemeneti táp pozitív
GND DC Bemeneti táp negatív

FELHASZNÁLÓI FELÜLET
Kétféleképpen csatlakozhat a Smart Drone Controller firmware-éhez, hogy sebességreferencia bemenetet biztosítson.

  • PWM bemenet (digitális jel – PWM 50Hz, 3-5V, 4-55% terhelhetőség)
  • Analog voltage (0–3.3 volt)

Az interfész a P2 csatlakozón keresztül történik. A részleteket lásd a 2-4. táblázatban. Ez a referenciakonstrukció egy külső kiegészítő PWM vezérlőmodullal rendelkezik, amely biztosítja a fordulatszám-referenciát. A külső vezérlő saját potenciométerrel és 7 szegmenses LED kijelzővel rendelkezik. A potenciométerrel beállítható a kívánt fordulatszám a PWM munkaciklus változtatásával, amely 4% és 55% között változtatható. (50Hz 4-6V) 3 tartományban. További információért lásd a 3.3. szakaszt.

A dsPIC DSC PIN-FUNKCIÓI
A beépített dsPIC33EP32MC204 eszköz vezérli a referencia dizájn különféle funkcióit a perifériákon és a CPU-képességen keresztül. A dsPIC DSC tűfunkciói funkcióik szerint csoportosítva vannak, és a 2-9. táblázatban mutatják be.

2-9. TÁBLÁZAT: A dsPIC33EP32MC204 PIN FUNKCIÓI

 

Jel

dsPIC DSC

Pin Szám

dsPIC DSC

Pin funkció

 

dsPIC DSC periféria

 

Megjegyzések

dsPIC DSC konfiguráció – tápellátás, visszaállítás, óra és programozás
V33 28,40 VDD  

 

Kínálat

+3.3V Digitális táp a dsPIC DSC-hez
DGND 6,29,39 VSS Digitális föld
AV33 17 AVDD +3.3 V analóg táp a dsPIC DSC-hez
AGND 16 AVSS Analóg föld
OSCI 30 OSCI/CLKI/RA2 Külső oszcillátor Nincs külső kapcsolat.
RST 18 MCLR Reset Csatlakozik az ICSP fejléchez (ISP1)
ISPDATA 41 PGED2/ASDA2/RP37/RB5 In-Circuit Serial Programming (ICSP™) vagy

Áramkörön belüli hibakereső

 

Csatlakozik az ICSP fejléchez (ISP1)

 

ISPCLK

 

42

 

PGEC2/ASCL2/RP38/RB6

ibus 18 DACOUT/AN3/CMP1C/RA3 Nagy sebességű analóg komparátor 1 (CMP1) és DAC1 AmpA megerősített buszáram tovább szűrésre kerül, mielőtt a CMP1 pozitív bemenetére csatlakozna a túláram észleléséhez. A túláram küszöbértéke a DAC1-en keresztül van beállítva. A komparátor kimenete belsőleg elérhető a PWM generátorok hibabemeneteként a PWM-ek CPU beavatkozás nélkül történő leállításához.
 

Voltage Visszajelzés

ADBUS 23 PGEC1/AN4/C1IN1+/RPI34/R B2 Megosztott ADC mag DC Bus voltage visszajelzés.
 

Hibakeresési felület (P3)

RXL 2 RP54/RC6 Az I/O és az UART újrafelhasználható funkciója Ezek a jelek a P3 fejléchez csatlakoznak az UART soros kommunikáció interfészéhez.
TXL 1 TMS/ASDA1/RP41/RB9
 

CAN interfész (P5)

CANTX 3 RP55/RC7 CAN vevő, adó és készenlét Ezek a jelek a P5 fejléchez csatlakoznak
CANRX 4 RP56/RC8
KÉSZENLÉTBEN LÉVŐ 5 RP57/RC9
 

PWM kimenetek

PWM3H 8 RP42/PWM3H/RB10 PWM modul kimenet. További részletekért lásd az adatlapot.
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
 

Általános célú I/O

I_OUT2 22 PGEC3/VREF+/AN3/RPI33/CT ED1/RB1 Megosztott ADC mag
MotorGateDr_ CE 31 OSC2/CLKO/RA3 I/O port Engedélyezi vagy letiltja a MOSFET illesztőprogramot.
MotorGateDrv

_ILIMIT_OUT

36 SCK1/RP151/RC3 I/O port Túlfeszültség védelem.
DE2 33 FLT32/SCL2/RP36/RB4 UART1 Újraprogramozható port UART1 TX-re konfigurálva
DE2 RX1 32 SDA2/RPI24/RA8 UART1 Újraprogramozható port UART1 RX-re konfigurálva
 

Scaled Phase voltage mérés

PHC 21 PGED3/VREF-/ AN2/RPI132/CTED2/RB0 Megosztott ADC mag Hátsó emf nulla keresztérzékelés C FÁZIS
PHB 20 AN1/C1IN1+/RA1 Megosztott ADC mag Hátsó emf nulla keresztérzékelő B FÁZIS
PHA,

Visszacsatolás

19 AN0/OA2OUT/RA0 Megosztott ADC mag Hátsó emf nulla keresztérzékelő A FÁZIS
 

Nincsenek kapcsolatok

35,12,37,38
43,44,24
30,13,27

A MOSFET MEGHAJTÓ PIN-FUNKCIÓI

 

Jel

MCP8026

Pin Szám

MCP8026

Pin funkció

MCP8026 Funkcióblokk  

Megjegyzések

 

Táp és föld csatlakozások

VCC_LI_PO WER 38,39 VDD  

 

 

 

Előfeszítés generátor

11-14 volt
PGND 36,35,24,20

,19,7

PGND Teljesítmény föld
V12 34 +12V 12 voltos kimenet
V5 41 +5V 5 voltos kimenet
LX 37 LX Buck szabályozó kapcsoló csomópont 3.3 V kimenethez
FB 40 FB Buck szabályozó visszacsatoló csomópont 3.3 V kimenethez
 

PWM kimenet

PWM3H 46 PWM3H  

 

Kapuvezérlő logika

További részletekért tekintse meg az eszköz adatlapját
PWM3L 45 PWM3L
PWM2H 48 PWM2H
PWM2L 47 PWM2L
PWM1H 2 PWM1H
PWM1L 1 PWM1L
 

Áramérzékelő tűk

I_SENSE2- 13 I_SENSE2-  

 

Motorvezérlő egység

A fázis sönt -ve
I_SENSE2+ 14 I_SENSE2+ A fázis sönt +ve
I_SENSE3- 10 I_SENSE3- B fázis sönt -ve. Vegye figyelembe, hogy ez a sönt az inverter W félhídján található.
I_SENSE3+ 11 I_SENSE3+ B fázis sönt +ve. Vegye figyelembe, hogy ez a sönt az inverter W félhídján található.
I_SENSE1- 17 I_SENSE1-  

 

Motorvezérlő egység

Reference voltage -ve
I_SENSE1+ 18 I_SENSE1+ 3.3V/2 referencia voltage +ve
I_OUT1 16 I_OUT1 Pufferelt kimenet 3.3V/2V
I_OUT2 12 I_OUT2 Ampkimenő A fázisáram
I_OUT3 9 I_OUT3 Ampkimenő B fázisáram
 

Soros DE2 interfész

DE2 44 DE2 Előfeszítés generátor Soros interfész az illesztőprogram konfigurálásához
 

MOSFET kapu bemenetek

U_Motor 30 PHA  

Kapuvezérlő logika

Csatlakozik a motor fázisokhoz.
V_Motor 29 PHB
W_Motor 28 PHC
 

High Side MOSFET kapuhajtás

HS0 27 HSA  

Kapuvezérlő logika

Magas oldali MOSFET A fázis
HS1 26 HSB Magas oldali MOSFET B fázis
HS2 25 HSC Magas oldali MOSFET C fázis
 

Bootstrap

VBA 33 VBA  

Kapuvezérlő logika

Boot Strap kondenzátor kimenet A fázis
VBB 32 VBB Boot Strap kondenzátor kimenet B fázis
VBC 31 VBC Boot Strap kondenzátor kimenet C fázis
 

Alacsony oldali MOSFET kapuhajtás

LS0 21 LSA  

Kapuvezérlő logika

Alacsony oldali MOSFET A fázis
LS1 22 LSB Alacsony oldali MOSFET B fázis
LS2 23 LSC Alacsony oldali MOSFET C fázis
 

Digitális I/O

MotorGateDrv

_CE

3 CE Kommunikációs port Engedélyezi az MC8026 MOSFET illesztőprogramot.
MotorGateDrv

_ILIMIT_OUT

15 ILIMIT_OUT (aktív alacsony) Motorvezérlő egység
 

Nincs összeköttetés

8 LV_OUT1
4 LV_OUT2
6 HV_IN1
5 HV_IN2

Hardver leírás

BEVEZETÉS
A Drone Propeller Reference Design Board célja a kis tűszámú motorvezérlő eszközök képességének bemutatása a dsPIC33EP egymagos digitális jelvezérlők (DSC) családjában. A vezérlőpanel csupasz minimális alkatrészeket tartalmaz a súly csökkentése érdekében. A NYÁK-terület mérete tovább csökkenthető a gyártási célú változathoz. A kártya az In System Serial Programming csatlakozón keresztül programozható, és két áramérzékelő ellenállást és egy MOSFET meghajtót tartalmaz. Egy CAN interfész csatlakozó található a többi vezérlővel való kommunikációhoz, és szükség esetén referenciasebesség-információt biztosít. A vezérlő invertere egy bemeneti voltage 10V és 14V között van, és 8A (RMS) folyamatos kimeneti fázisáramot képes leadni a megadott üzemi térfogat melletttage tartomány. Az elektromos specifikációkkal kapcsolatos további információkért lásd a B. függeléket. „Elektromos műszaki adatok”.

HARDVER SZEKCIÓK
Ez a fejezet a Drone Propeller Reference Design Board alábbi hardverrészeit fedi le:

  • dsPIC33EP32MC204 és a kapcsolódó áramkörök
  • Tápegység
  • Jelenlegi érzéki áramkör
  • MOSFET kapu meghajtó áramkör
  • Háromfázisú inverter híd
  • ICSP fejléc/hibakereső felület
  1. dsPIC33EP32MC204 és a kapcsolódó áramkörök
  2. Tápegység
    A vezérlőpanel három szabályozott voltagAz e 12 V, 5 V és 3.3 V kimenetet az MCP8026 MOSFET meghajtó generál. A 3.3 voltos feszültséget az MCP8026 fedélzeti billenő szabályozó és egy visszacsatoló elrendezés biztosítja. Lásd a piros dobozt az A-1 ÁBÁN a kapcsolási rajzok részben. Az akkumulátor külső tápellátása a tápcsatlakozókon keresztül közvetlenül az inverterre kerül. Egy 15 uF-os kondenzátor biztosítja az egyenáramú szűrést a stabil működés érdekében gyors terhelésváltozások esetén. Kérjük, tekintse meg az eszköz (MCP8026) adatlapját az egyes kötetek kimeneti áramerősségére vonatkozóantage kimenet.
  3. Jelenlegi érzéki áramkör
    Az áram érzékelése a népszerű „két sönt” megközelítéssel történik. Két 10 milliohmos sönt biztosítja az árambemenetet a chip bemeneteihez.Amps. Az op-Amps differenciális erősítési módban vannak, 7.5 erősítéssel, ami 22-t biztosítAmp csúcsfázisú árammérési képesség. A ampAz A fázisból (U félhíd) és a B fázisból (W félhíd) érkező áramjelet a dsPIC vezérlő firmware konvertálja. Egy köttagA 3.3 V / 2 pufferolt kimenettel rendelkező referencia zajmentes nulla referenciát biztosít az áramérzékelő áramkörök számára. A részletekért lásd az A-4 ÁBRA vázlatos részt.
  4. MOSFET kapu meghajtó áramkör
    A gate meghajtót belsőleg kezelik, kivéve a bootstrap kondenzátorokat és diódákat, amelyek a kártyán találhatók, és úgy vannak kialakítva, hogy a MOSFET-eket megfelelően kapcsolják be a legalacsonyabb üzemi hangerőn.tage. Lásd az MCP8026 működési kötet specifikációittage tartományt az adatlapon.
    Az összekapcsolás részleteit lásd az A-1 ÁBRA vázlatos szakaszában.
  5. Háromfázisú inverter híd
    Az inverter egy szabványos 3 félhíd 6 N csatornás MOSFET eszközökkel, amely mind a 4 kvadránsban képes működni. A MOSFET meghajtó közvetlenül kapcsolódik az elfordulási sebességet korlátozó soros ellenállásokon keresztül a MOSFET kapuihoz. Egy kondenzátorokból és diódákból álló hálózatból álló szabványos bootstrap áramkör van minden felső MOSFET-hez biztosítva a megfelelő bekapcsolási kapuvoltság érdekében.tage. A bootstrap kondenzátorok és diódák teljes üzemi térfogatra vannak méretezvetage tartomány és áram. A háromfázisú inverter híd kimenete U, V és W jeleken áll rendelkezésre a motor három fázisához. A kapcsolódási és egyéb részletekért lásd az A-4. ÁBRA vázlatos részt.

ICSP fejléc/hibakereső felület
A Smart Drone Controller kártya programozása: A programozás és a hibakeresés ugyanazon az ISP1 ICSP csatlakozón keresztül történik. Használja a PICKIT 4-et a PKOB csatlakozóval való programozáshoz, 1-1-hez csatlakoztatva a 2-2. táblázat szerint. Programozhat az MPLAB-X IDE vagy az MPLAB-X IPE segítségével. Kapcsolja be a táblát 11-14 V-tal. Válassza ki a megfelelő hexát file és kövesse az IDE/IPE utasításait. A programozás akkor fejeződött be, amikor a „Programozás/ellenőrzés befejeződött” üzenet jelenik meg a kimeneti ablakban.

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-6. ÁBRA

  • A hibakeresési utasításokat az MPLAB PICKIT 4 adatlapjain találja

HARDVER CSATLAKOZTATÁSOK
Ez a rész egy módszert ír le a Drone vezérlő működésének bemutatására. A referenciakialakításhoz néhány extra off-board kiegészítő modulra és egy motorra van szükség.

  • 5 V-os tápegység a PWM vezérlőhöz
  • PWM vezérlő fordulatszám-referencia vagy potenciométer biztosítására változó térfogat biztosításáratage fordulatszám referencia
  • BLDC motor a B függelékben leírt paraméterekkel
  • 11-14V-os, 1500mAH kapacitású akkumulátoros tápforrás

A sikeres működés érdekében bármilyen kompatibilis márka vagy modell használható az itt bemutatottak helyettesítésére. Az alábbiakban láthatók plampa bemutatóhoz használt fenti tartozékok és motorok közül.MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-7. ÁBRA

PWM vezérlő:

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-8. ÁBRA

BLDC motor: DJI 2312

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-9. ÁBRA

Akkumulátor:

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-10. ÁBRA

Kezelési útmutató: Kövesse az alábbi lépéseket:

Jegyzet: EBBEN AZ IDŐBEN NE RÖGZÍTSÜK A LÉGcsavart

1. lépés: Fő áramforrás csatlakoztatása
Az intelligens vezérlő áramellátásához csatlakoztassa az akkumulátor „+” és „-” elemét a VDC és a GND kapcsokhoz. Egyenáramú tápegység is használható.

2. lépés: Sebesség-referenciajel az intelligens drónvezérlőnek.
A vezérlő a PWM vezérlőtől veszi a fordulatszám-bemeneti referenciát 5 V maximum csúcson. A PWM vezérlő kimenete egy földre vonatkoztatott 5 V-os jelkimenetet biztosít, amely egy 5 V-os toleráns bemeneti érintkezőhöz csatlakozik a képen látható módon. A földelés helye is látható.MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-11. ÁBRA

3. lépés: Tápellátás a PWM vezérlőhöz.
Csatlakoztassa a Switching normál bemenetet az akkumulátor kapcsaihoz, a kimenetet (5 V) pedig a PWM vezérlő tápellátásához.MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-12. ÁBRA

4. lépés: PWM vezérlő konfiguráció:
A PWM-vezérlő jelimpulzus-szélessége érvényes firmware-jelhez érvényes, hogy megakadályozza a téves bekapcsolást és a túllépést. A vezérlő két nyomógombos kapcsolóval rendelkezik. Válassza ki a kézi üzemmódot a „Select” kapcsolóval. Az „Impulzusszélesség” gombbal válasszon 3 sebességszabályozási szint közül. A kapcsoló 3 tartományon keresztül vált a PWM munkaciklus kimenetéhez minden egyes megnyomással.

  • 1. tartomány: 4-11%
  • 2. tartomány: 10-27.5%
  • 3. tartomány: 20-55%

A kijelző jelzése 800 és 2200 között változik a tartományon belüli munkaciklus lineáris változásához. A PWM vezérlő potenciométerének elforgatása növeli vagy csökkenti a PWM kimenetet.MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-13. ÁBRA

5. lépés: Motorkapocs csatlakozás:
Csatlakoztassa a motor kapcsait az A, B és C FÁZISokhoz. A sorrend határozza meg a motor forgásirányát. A drón kívánt forgása az óramutató járásával megegyező irányba néz a motorba, hogy megakadályozza a propeller kilazulását. Ezért fontos, hogy a kések felszerelése előtt ellenőrizze a forgásirányt. Adjon PWM referenciajelet a PWM vezérlő potenciométerének beállításával a legkisebb impulzusszélesség-pozíciótól kezdve (800). A motor 7.87%-os (50 Hz) és afölötti munkaciklusnál kezd forogni. A 7 szegmenses kijelző 1573-tól (7.87%-os terhelhetőség) 1931-ig (10.8%-os munkaciklus) jelenik meg, amikor a motor forog. Ellenőrizze, hogy a forgásirány az óramutató járásával ellentétes irányban van-e. Ha nem, cserélje fel bármelyik két csatlakozást a motor kapcsaira. Állítsa vissza a potenciométert a legalacsonyabb fordulatszámra.MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-14. ÁBRA

6. lépés: A propeller felszerelése:
Válassza le az akkumulátor tápellátását. Szerelje fel a propeller lapátját az óramutató járásával megegyező irányban a motor tengelyébe csavarva. Tartsa szilárdan a botot/motort kinyújtott karral, biztonságos távolságban minden akadálytól és embertől működés közben. Csatlakoztassa a tápegységet. A propeller működése erőt fejt ki a kézre forgás közben, ezért a szilárd fogás elengedhetetlen a testi sérülések elkerülése érdekében. A sebesség megváltoztatásához állítsa be a potenciométert (a kijelző 1573 és 1931 között jelenik meg) Ezzel befejeződik a bemutató.

Az alábbi kép a bemutató teljes vezetékezését mutatja.

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-15. ÁBRA

vázlata

TÁBLÁZAT vázlata
Ez a rész a dsPIC33EP32MC204 drón propeller referenciatervezés vázlatos diagramjait tartalmazza. A referenciaterv négyrétegű FR4, 1.6 mm-es, Plated-Through-Hole (PTH) konstrukciót használ.

Az A-1 táblázat összefoglalja a referenciaterv vázlatait:

A-1. TÁBLÁZAT: SÉMÁK
ábra Index vázlata számú lap Hardver szakaszok
 

 

A-1. Ábra

 

 

1/4

dsPIC33EP32MC204-dsPIC DSC(U1) összeköttetések MCP8026-MOSFET illesztőprogram-összeköttetések

3.3 V analóg és digitális szűrő és visszacsatoló hálózat

dsPIC DSC belső működőképes ampemelők számára amplifying Bus Current Bootstrap hálózat.

 

 

A-2. Ábra

 

 

2/4

Rendszeren belüli soros programozási fejléc ISP1 CAN kommunikációs interfész fejléc P5 Külső PWM sebességszabályozás Interfész fejléc P2

Soros hibakereső interfész P3

 

A-3. Ábra

 

3/4

DC Bus voltage skálázó ellenállás osztó Back-emf voltage méretezési hálózat

Op-Amp erősítő és referencia áramkör a fázisáram érzékeléséhez

A-4. Ábra 4/4 Motorvezérlő inverter – Háromfázisú MOSFET híd

A-1 ábra:

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-16. ÁBRA

A-2. Ábra

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-17. ÁBRA

A-4. Ábra

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-18. ÁBRA

Elektromos előírások

BEVEZETÉS
Ez a szakasz a dsPIC33EP32MC204 Drone Motor Controller Reference Design elektromos specifikációit tartalmazza (lásd a B-1 táblázatot).

ELEKTROMOS ELŐÍRÁSOK 1:

Paraméter Üzemeltetési Hatótávolság
Bemenet DC Voltage 10-14V
Abszolút Maximális bemenet DC Voltage 20V
Maximális bemeneti áram a VDC és GND csatlakozón keresztül 10A
Folyamatos kimeneti áram fázisonként @ 25°C 44A (csúcs)
Motor műszaki adatok: DJI 2312
Motor fázisellenállás 42-47 milli ohm
Motor fázis induktivitás 7.5 mikro-Henrys
Motor póluspárok 4

Jegyzet:

  1. +25°C-os környezeti hőmérsékleten és a megengedett Bemeneti DC voltage tartomány a kártya a termikus határokon belül marad az 5A-ig (RMS) terjedő folyamatos fázisáramra.

Anyagjegyzék (BOM)

DARABJEGYZÉKBEN

Tétel Megjegyzés Kijelölő Mennyiség
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 D1, D2, D3, D7 4
15 1N5819 SOD323 D4, D5, D6 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 gyöngy 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 20k 1% 0603 R36 1
36 12K 1% 0603 R41, R53, R56 3
37 10K 1% 0603 R43, R52 2
38 1k 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

Teszt eredményei

Teszteket végeztek a Drone Propeller Reference Design jellemzésére. Az 12. oldalon található beállításban látható 1 V-os, négy póluspáros háromfázisú PMSM Drone motort használtak a teszteléshez csatlakoztatott lapátokkal. A D-1 táblázat összefoglalja a vizsgálati eredményeket. A D-1. ábra mutatja a sebességet a bemeneti teljesítmény függvényében.

D-1. táblázat

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-19. ÁBRA

ábra D-1

MICROCHIP-dsPIC33EP32MC204-Drone-Propeller-Referencia-tervezés-20. ÁBRA

Dokumentumok / Források

MICROCHIP dsPIC33EP32MC204 drón propeller referencia kialakítás [pdf] Felhasználói útmutató
dsPIC33EP32MC204, dsPIC33EP32MC204 Drón propeller referencia tervezés, Drón propeller referencia tervezés, propeller referencia tervezés, referencia tervezés, tervezés
MICROCHIP dsPIC33EP32MC204 drón propeller referencia kialakítás [pdfUtasítások
DS70005545A, DS70005545, 70005545A, 70005545, dsPIC33EP32MC204 Drón propeller referenciatervezés, dsPIC33EP32MC204, drón propeller referencia tervezés, tervezés, referencia tervezés, légcsavar

Hivatkozások

Hagyj megjegyzést

E-mail címét nem tesszük közzé. A kötelező mezők meg vannak jelölve *