TIPS ”N TRICKS

25 FEBRUARIE 2008

Comanda motoarelor de CC cu microcontrolere PIC®

Fiecare circuit de control al unui motor poate fi divizat în electronica de comandă şi software de control. Aceste două elemente pot fi foarte simple sau extrem de complicate în funcţie de tipul motorului, de cerinţele sistemului şi de complexitatea interacţiunii hardware / software. În general, sistemele cu performanţe mai ridicate necesită un hardware mai complicat. Sfaturile de mai jos descriu câteva circuite de bază şi software utilizate în mod obişnuit pentru controlul motoarelor. Mai multe informaţii pot fi găsite la adresa: www.microchip.com.

TIP 1. – Software de comandă: Algoritmi PWM (Pulse-Width Modulation)

Figura 1-1
O ieşire PWM pe 8 biţi

Figura 1-2
8 ieşiri PWM pe 8 biţi

Figura 1-2
8 ieşiri PWM pe 8 biţi (Continuare)

Modularea în lăţimea pulsului (PWM) este de o mare importanţă în controlul digital, modern al motoarelor. Prin reglarea lăţimii pulsului, viteza unui motor poate fi eficient controlată fără utilizarea unor etaje mari de putere. Unele dispozitive PIC® MCU dispun de module hardware PWM. Aceste module sunt integrate în perifericele CCP (Capture/Compare/PWM). Perifericele CCP sunt gândite pentru o singură ieşire PWM, în timp ce ECCP (Enhanced CCP) este proiectată pentru a produce o ieşire completă în punte H pentru controlul bidirecţional al motoarelor de curent continuu cu perii. Dacă unul dintre punctele importante ale proiectului este costul, un microcontroler PIC® cu modul CCP s-ar putea să nu fie tocmai potrivit. Astfel, un semnal PWM generat software este o bună alternativă. Următorii algoritmi sunt destinaţi pentru a produce o ieşire PWM de 8 biţi eficientă pe familia de clasă medie a microcontrolerelor PIC. Aceşti algoritmi sunt implementaţi ca macro-uri. Dacă se doreşte ca macro-urile să fie subprograme în programul principal, se va elimina declaraţia de macro şi se va înlocui cu o etichetă şi cu o declaraţie de revenire.

TIP 2. – Scrierea unei valori PWM în registrele CCP cu un microcontroler PIC® de clasă medie

Figura 2-1 Macro pentru 16 biţi stânga

Figura 2-2 Macro pentru 16 biţi dreapta

Figura 2-3 Macro pe 8 biţi

Cele două LSb-uri PWM sunt localizate în registrul CCPCON de pe CCP. Aceasta poate face ca schimbarea perioadei PWM să fie neplăcută pentru un dezvoltator.
Exemplele din figurile de la 2-1 la 2-3 prezintă trei programe (macro) scrise pentru familia de produse de clasă medie, ce pot fi utilizate pentru stabilirea perioadei PWM. Primul program ia o valoare pe 16 biţi şi utilizează cei mai semnificativi 10 biţi (10 MSb) pentru stabilirea perioadei PWM.
Al doilea program ia o valoare pe 16 biţi şi utilizează cei mai puţin semnificativi 10 biţi (10 LSb) pentru stabilirea perioadei PWM.
Ultimul program ia 8 biţi şi stabileşte perioada PWM.
Aceasta presupune că CCP este configurat pentru nu mai mult de 8 biţi.

TIP 3.- Determinarea curentului

Figura 3-1 Determinarea high-side a curentului

Figura 3-2 Determinarea low-side a curentului

Figura 3-3 Determinarea magnetică a curentului

Cuplul unui motor electric poate fi monitorizat şi controlat prin urmărirea curentului ce trece prin motor. Cuplul este direct proporţional cu curentul. Curentul poate fi determinat măsurând căderea de tensiune pe o rezistenţă de valoare cunoscută sau prin măsurarea intensităţii câmpului magnetic al unui inductor de valoare cunoscută.
Curentul este în general determinat rezistiv în două locuri: pe partea de alimentare a circuitului de comandă (determinare de curent high-side) sau pe partea de legare la masă a circuitului de comandă (determinare de curent low-side). Varianta low-side este mult mai simplă, dar motorul nu va mai fi legat direct la masă, cauzând probleme de siguranţă în unele aplicaţii. Determinarea high-side necesită în general un amplificator diferenţial cu un domeniu de tensiune de mod comun care să cuprindă tensiunea de alimentare. Măsurarea curentului se poate face de asemenea cu ajutorul unui senzor cu efect Hall pentru măsurarea câmpului magnetic din jurul firului prin care trece curentul ce se doreşte a fi determinat. Fireşte, acest senzor cu efect Hall poate fi poziţionat atât pe alimentare (high side) cât şi pe legarea la masă (low side) a sarcinii. Localizarea nu contează, deoarece senzorul nu are legătură cu tensiunea prin fir.

www.microchip.com

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre