Компания Toshiba Electronics пополнила свое портфолио 32-битных микроконтроллеров, построенных на базе ядра Cortex-M3 и предназначенных для управления бесщеточными электродвигателями постоянного тока. В состав вошел микроконтроллер TMPM374FW – высокопроизводительное, эффективное и компактное устройство со встроенными аппаратными функциями управления электродвигателями. Наряду с выпуском микроконтроллера, компания разработала стартовый набор, который включает в себя все необходимое аппаратные и программные средства, а также документацию, необходимую для скорейшей разработки и отладки приложений.
Разработанный для использования с трехфазными бесщеточными двигателями постоянного тока и асинхронными двигателями, микроконтроллер удовлетворяет требованиям для применения в промышленных и бытовых приборах, требующих эффективного и точного управления насосами, вентиляторами, компрессорами.
Интегрированный аппаратный модуль векторного управления и одноканальный программируемый выход драйвера гарантируют точность управления и быстрый ответ без дополнительных аппаратных средств, минимальную загрузку процессора и сокращение времени разработки.
Отличительные особенности:
- ядро Cortex-M3, рабочая частота до 80 МГц;
- 128 КБайт Flash память (NANO Flash с высоким быстродействием), 6144 Байт SRAM;
- 32-битная внутренняя шина;
- сторожевой таймер;
- 8-канальный 16-битный таймер/счетчик;
- 6-канальный 12-битный АЦП;
- встроенный аналоговый компаратор;
- 3-канальный модуль UART/SIO;
- одноканальный программируемый трехфазный выход ШИМ;
- встроенный модуль Vector engine;
- 7 линий внешних прерываний;
- один вход инкрементирующего энкодера;
- встроенный детектор тактовой частоты, детектор напряжения питания, схема сброса при подаче питания;
- встроенный отладочный интерфейс;
- встроенный регулятор напряжения;
- корпус: 44-выводный LQFP (10 × 10 мм).
Технология PMD3+ (programmable motor drive), разработанная компанией Toshiba, включает трехфазный ШИМ генератор, контроллер «мертвого времени», АЦП, и позволяет полностью контролировать трехфазный двигатель посредством простой настройки регистров.
Аппаратный модуль Vector engine управляет трехфазным токовым входом АЦП, выполняет алгоритм управления FOC (Field Oriented Control, управление ориентацией поля, векторное управление) и генерирует соответствующий ШИМ сигнал для управления инвертором. Общее время занимаемое обработкой – примерно 9 мкс (при рабочей частоте 80 МГц) – это означает, что аппаратный VE блок дает существенный прирост производительности, по сравнению с программной реализацией алгоритма векторного управления.
Блок-схема микроконтролера TMPM374
C целью поддержки разработки приложений на базе TMPM374, компания, одновременно с выпуском микроконтроллера, представила специализированный модульный стартовый набор, который предоставляет все необходимые аппаратные и программные средства для оценки возможностей микроконтроллера и прототипирования. В состав набора входит оценочная плата, бесщеточный трехфазный двигатель постоянного тока с рабочим напряжением 24 В, подключаемая плата управления, источник питания, а также документация и ПО с описанием.
Используя ПО для персонального компьютера с графическим пользовательским интерфейсом (также входит в состав набора), разработчики могут конфигурировать ключевые параметры, отслеживать и управлять скоростью, током и вращающим моментом. Кроме того, набор был разработан с целью возможной поддержки простой адаптации к различным типам двигателей посредством использования подключаемых модулей или пользовательских драйверов.