Referenční design vrtule dronu MICROCHIP dsPIC33EP32MC204

Zavedení

NADVIEW
Referenční návrh je nízkonákladová vyhodnocovací platforma zaměřená na aplikace kvadrokoptér/dronů s vrtulemi poháněnými třífázovými synchronními nebo bezkomutátorovými motory s permanentními magnety. Tento design je založen na Microchip dsPIC33EP32MC204 DSC, zařízení pro řízení motoru.

OBRÁZEK ​​1-1: Referenční návrh ovladače motoru dronu dsPIC33EP32MC204 

VLASTNOSTI

Klíčové vlastnosti referenčního designu jsou následující:

• Třífázové řízení motoru Power Stage
• Zpětná vazba fázového proudu prostřednictvím bočníkové metody pro vyšší výkon
• Fáze svtagZpětná vazba pro implementaci bezsenzorového lichoběžníkového řízení nebo letmého startu
• DC Bus voltage zpětná vazba pro pře-objtage ochrana
• ICSP hlavička pro In-Circuit Serial Programming pomocí Microchip Programmer/Debugger
• Komunikační hlavička CAN

BLOKOVÉ SCHÉMA

 

Různé hardwarové části referenčního návrhu jsou zobrazeny na obrázku 1-3 a shrnuty v tabulce 1-1.

OBRÁZEK ​​1-3: HARDWAROVÉ SEKCE

Tabulka 1-1 Sekce hardwaru
Sekce	Sekce hardwaru
1	Třífázový měnič řízení motoru
2	dsPIC33EP32MC204 a přidružený obvod
3	Ovladač MOSFET MCP8026
4	Rozhraní CAN
5	Rezistory pro snímání proudu
6	Záhlaví sériového komunikačního rozhraní
7	Záhlaví ICSP™

8	Záhlaví uživatelského rozhraní
9	Hlavička sériového rozhraní ovladače DE2 MOSFET

Popis rozhraní desky

ZAVEDENÍ
Tato kapitola poskytuje podrobnější popis vstupních a výstupních rozhraní referenčního návrhu ovladače motoru dronu. Jsou pokryta následující témata:

• Konektory desky
• Pin funkce dsPIC DSC
• Funkce pinů ovladače MOSFET

KONEKTORY DESKY
Tato část shrnuje konektory na desce ovladače Smart Drone. Jsou znázorněny na obrázku 2-1 a shrnuty v tabulce 2-1.

• Přivádí vstupní napájení do řídicí desky chytrého dronu.
• Dodání výstupů měniče do motoru.
• Povolení uživateli programovat/ladit zařízení dsPIC33EP32MC204.
• Propojení se sítí CAN.
• Navázání sériové komunikace s hostitelským PC.
• Poskytování signálu referenční rychlosti.

OBRÁZEK ​​2-1: KONEKTORY – Referenční návrh ovladače motoru dronu 

TABULKA 2-1 KONEKTORY 

Označení konektoru	Počet kolíků	Postavení	Popis
ISP1	5	Zalidněno	ICSP™ Header – propojení programátoru/ladicího programu s dsPIC® DSC
P5	6	Zalidněno	Záhlaví komunikačního rozhraní CAN
P3	2	Zalidněno	Záhlaví sériového komunikačního rozhraní
P2	2	Zalidněno	Referenční rychlost PWM/hlavička analogového rozhraní
FÁZE A, FÁZE B, FÁZE C	3	Neobsazeno	Výstupy třífázového měniče
VDC, GND	2	Neobsazeno	Vstupní konektor stejnosměrného napájení (VDC: kladná svorka, GND: záporná svorka)
P1	2	Zalidněno	Hlavička sériového rozhraní ovladače DE2 MOSFET. Obraťte se prosím na Datový list MCP8025A/6 pro specifikace hardwaru a komunikačního protokolu

Záhlaví ICSP™ pro rozhraní programátor/ladicí program (ISP1)
6pinový header ISP1 lze připojit k programátoru, napřample, PICkit 4, pro účely programování a ladění. Toto není zalidněno. V případě potřeby vyplňte číslo dílu 68016-106HLF nebo podobné. Podrobnosti o kolících jsou uvedeny v tabulce 2-2.

TABULKA 2-2: POPIS PIN – HLAVIČKA ISP1 

PIN #	Název signálu	Popis pinu
1	MCLR	Hlavní vymazání zařízení (MCLR)
2	+3.3V	Napájecí objemtage
3	GND	Země
4	PGD	Datová linka programování zařízení (PGD)
5	PGC	Hodinová linka programování zařízení (PGC)

Záhlaví komunikačního rozhraní CAN (P5)
Tento 6pinový konektor lze použít pro propojení se sítí CAN. Podrobnosti o kolících jsou uvedeny v tabulce 2-3.

TABULKA 2-3: POPIS KOLÍKU – ZÁPIS P5 

PIN #	Název signálu	Popis pinu
1	3.3 V	Napájí 3.3 V externímu modulu (10 ma max.)
2	POHOTOVOSTNÍ	Vstupní signál pro uvedení chytrého ovladače do pohotovostního režimu
3	GND	Země
4	CANTX	Vysílač CAN (3.3 V)
5	CANRX	Přijímač CAN (3.3 V)
6	DGND	Připojeno k digitální zemi na desce

Záhlaví uživatelského rozhraní referenční rychlosti (P2)
2-pin Header P2 se používá pro poskytování reference rychlosti k firmwaru pomocí 2 metod. Kolíky jsou chráněny proti zkratu. Podrobnosti o záhlaví P2 jsou uvedeny v tabulce 2-4.

TABULKA 2-4: POPIS KOLÍKU – ZÁPIS P2 

PIN #	Název signálu	Popis pinu
1	INPUT_FMU_PWM	Digitální signál – PWM 50Hz, 3-5V, 4-85%
2	RYCHLOST REKLAMY	Analogový signál – 0 až 3.3 V

Záhlaví sériové komunikace (P3)
2-pin Header P3 lze použít pro přístup k nepoužitým pinům mikrokontroléru pro rozšíření funkcí nebo ladění a detaily pinů pro header J3 jsou uvedeny v tabulce 2-4.

TABULKA 2-4: POPIS KOLÍKU – ZÁPIS P3 

PIN #	Název signálu	Popis pinu
1	RXL	UART – přijímač
2	TXL	UART – vysílač

Hlavička sériového rozhraní ovladače DE2 MOSFET (P1)
2-pin Header P1 lze použít pro přístup k nepoužitým pinům mikrokontroléru pro rozšíření funkcí nebo ladění a detaily pinů pro header J3 jsou uvedeny v tabulce 2-4.

TABULKA 2-4: POPIS KOLÍKU – ZÁPIS P1

PIN #	Název signálu	Popis pinu
1	DE2	Signál UART – DE2
2	GND	Uzemnění desky používané pro externí připojení

Výstupní konektor invertoru
Referenční provedení může pohánět třífázový motor PMSM/BLDC. Přiřazení pinů konektoru je uvedeno v tabulce 2-6. Aby se zabránilo zpětnému otáčení motoru, musí být připojen správný sled fází motoru.

TABULKA 2-6: POPIS PIN 

PIN #	Popis pinu
FÁZE A	Výstup 1. fáze měniče
FÁZE B	Výstup 2. fáze měniče
FÁZE C	Výstup 3. fáze měniče

Vstupní DC konektor (VDC a GND)
Deska je navržena pro provoz ve stejnosměrném objtagRozsah 11V až 14V, které lze napájet přes konektory VDC a GND. Podrobnosti o konektoru jsou uvedeny v tabulce 2-7.

TABULKA 2-7: POPIS PIN 

PIN #	Popis pinu
VDC	Pozitivní napájení DC vstupu
GND	DC Vstupní napájení záporné

UŽIVATELSKÉ ROZHRANÍ
Existují dva způsoby, jak se připojit k firmwaru ovladače Smart Drone a poskytnout referenční rychlost.

• PWM vstup (digitální signál – PWM 50Hz, 3-5V, 4-55% zatěžovací cyklus)
• Analogový svtage (0 – 3.3 V)

Rozhraní se provádí připojením ke konektoru P2. Podrobnosti viz Tabulka 2-4. Tato referenční konstrukce má externí modul regulátoru PWM, který poskytuje referenční rychlost. Externí ovladač má vlastní potenciometr a 7segmentový LED displej. Potenciometr lze použít k nastavení požadované rychlosti změnou pracovního cyklu PWM, který lze měnit od 4 % do 55 %. (50Hz 4-6V) ve 3 rozsazích. Další informace naleznete v části 3.3.

PIN FUNKCE dsPIC DSC
Zabudované zařízení dsPIC33EP32MC204 ovládá různé funkce referenčního návrhu prostřednictvím svých periferií a možností CPU. Funkce pinů dsPIC DSC jsou seskupeny podle jejich funkčnosti a jsou uvedeny v tabulce 2-9.

TABULKA 2-9: FUNKCE KOLÍKU dsPIC33EP32MC204

Signál	dsPIC DSC Kolík Číslo	dsPIC DSC Funkce Pin	dsPIC DSC periferie	Poznámky
Konfigurace dsPIC DSC – napájení, reset, hodiny a programování
V33	28,40	VDD	Zásobování	+3.3V Digitální napájení dsPIC DSC
DGND	6,29,39	VSS		Digitální zem
AV33	17	AVDD		+3.3V Analogové napájení pro dsPIC DSC
AGND	16	AVSS		Analogové uzemnění
OSCI	30	OSCI/CLKI/RA2	Externí oscilátor	Žádné externí připojení.
RST	18	MCLR	Resetovat	Připojuje se k ICSP Header (ISP1)
ISPDATA	41	PGED2/ASDA2/RP37/RB5	In-Circuit Serial Programming (ICSP™) nebo In-circuit debugger	Připojuje se k ICSP Header (ISP1)
ISPCLK	42	PGEC2/ASCL2/RP38/RB6
IBUS	18	DACOUT/AN3/CMP1C/RA3	Vysokorychlostní analogový komparátor 1 (CMP1) a DAC1	Amplified Proud sběrnice je dále filtrován před připojením ke kladnému vstupu CMP1 pro detekci nadproudu. Práh nadproudu se nastavuje pomocí DAC1. Výstup komparátoru je interně dostupný jako poruchový vstup generátorů PWM pro vypnutí PWM bez zásahu CPU.
svtagE zpětná vazba
ADBUS	23	PGEC1/AN4/C1IN1+/RPI34/R B2	Sdílené jádro ADC	DC Bus voltage zpětná vazba.
Rozhraní ladění (P3)
RXL	2	RP54/RC6	Přemapovatelná funkce I/O a UART	Tyto signály jsou připojeny k hlavičce P3 k rozhraní sériové komunikace UART.
TXL	1	TMS/ASDA1/RP41/RB9
Rozhraní CAN (P5)
CANTX	3	RP55/RC7	CAN přijímač, vysílač a pohotovostní režim	Tyto signály jsou připojeny k hlavičce P5
CANRX	4	RP56/RC8
POHOTOVOSTNÍ	5	RP57/RC9
PWM výstupy
PWM3H	8	RP42/PWM3H/RB10	Výstup modulu PWM.	Další podrobnosti naleznete v datovém listu.
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
I/O pro všeobecné použití

I_OUT2	22	PGEC3/VREF+/AN3/RPI33/CT ED1/RB1	Sdílené jádro ADC
MotorGateDr_ CE	31	OSC2/CLKO/RA3	I/O port	Povolí nebo zakáže ovladač MOSFET.
MotorGateDrv _ILIMIT_OUT	36	SCK1/RP151/RC3	I/O port	Nadproudová ochrana.
DE2	33	FLT32/SCL2/RP36/RB4	UART1	Přeprogramovatelný port nakonfigurovaný na UART1 TX
DE2 RX1	32	SDA2/RPI24/RA8	UART1	Přeprogramovatelný port nakonfigurovaný na UART1 RX
Scaled Phase svtage měření
PHC	21	PGED3/VREF-/ AN2/RPI132/CTED2/RB0	Sdílené jádro ADC	Zpětné emf nulové křížové snímání FÁZE C
PHB	20	AN1/C1IN1+/RA1	Sdílené jádro ADC	Zpětné emf nulové křížové snímání FÁZE B
PHA, Zpětná vazba	19	AN0/OA2OUT/RA0	Sdílené jádro ADC	Zpětné emf nulové křížové snímání FÁZE A
Žádné spojení
–	35,12,37,38
–	43,44,24
–	30,13,27

PIN FUNKCE MOSFETOVÉHO OVLADAČE

Signál	MCP8026 Kolík Číslo	MCP8026 Funkce Pin	Funkční blok MCP8026	Poznámky
Připojení napájení a uzemnění
VCC_LI_PO WER	38,39	VDD	Generátor zkreslení	11-14 voltů
PGND	36,35,24,20 19,7	PGND		Napájecí zem
V12	34	+12V		12V výstup
V5	41	+5V		5V výstup
LX	37	LX		Uzel spínače Buck regulátoru pro výstup 3.3V
FB	40	FB		Uzel zpětné vazby regulátoru Buck pro výstup 3.3V
PWM výstup
PWM3H	46	PWM3H	Logika ovládání brány	Další podrobnosti naleznete v datovém listu zařízení
PWM3L	45	PWM3L
PWM2H	48	PWM2H
PWM2L	47	PWM2L
PWM1H	2	PWM1H
PWM1L	1	PWM1L
Snímací kolíky proudu
I_SENSE2-	13	I_SENSE2-	Řídicí jednotka motoru	Fáze A bočník -ve
I_SENSE2+	14	I_SENSE2+		Fáze A bočník +ve
I_SENSE3-	10	I_SENSE3-		Fáze B bočník -ve. Všimněte si, že tento bočník je na W polovičním můstku střídače.
I_SENSE3+	11	I_SENSE3+		Fáze B bočník +ve. Všimněte si, že tento bočník je na W polovičním můstku střídače.

I_SENSE1-	17	I_SENSE1-	Řídicí jednotka motoru	Referenční svtage -ve
I_SENSE1+	18	I_SENSE1+		3.3V/2 referenční objtage +ve
I_OUT1	16	I_OUT1		Vyrovnávací výstup 3.3V/2V
I_OUT2	12	I_OUT2		Ampsjednocený výstupní proud fáze A
I_OUT3	9	I_OUT3		Ampsjednocený výstupní proud fáze B
Sériové rozhraní DE2
DE2	44	DE2	Generátor zkreslení	Sériové rozhraní pro konfiguraci ovladače
Vstupy MOSFET brány
U_Motor	30	PHA	Logika ovládání brány	Připojuje se k fázím motoru.
V_Motor	29	PHB
W_Motor	28	PHC
High Side MOSFET pohon brány
HS0	27	HSA	Logika ovládání brány	Vysoká strana MOSFET fáze A
HS1	26	HSB		Vysoká strana MOSFET fáze B
HS2	25	HSC		Vysoká strana MOSFET fáze C
Bootstrap
VBA	33	VBA	Logika ovládání brány	Výstup kondenzátoru Boot Strap Fáze A
VBB	32	VBB		Výstup kondenzátoru Boot Strap Fáze B
VBC	31	VBC		Výstup kondenzátoru Boot Strap fáze C
Nízký pohon MOSFET brány
LS0	21	LSA	Logika ovládání brány	Nízká strana MOSFET fáze A
LS1	22	LSB		Nízká strana MOSFET fáze B
LS2	23	LSC		Nízká strana MOSFET fáze C
Digitální I/O
MotorGateDrv _CE	3	CE	Komunikační port	Aktivuje ovladač MOSFET MC8026.
MotorGateDrv _ILIMIT_OUT	15	ILIMIT_OUT (aktivní nízká)	Řídicí jednotka motoru
Žádné spojení
–	8	LV_OUT1
–	4	LV_OUT2
–	6	HV_IN1
–	5	HV_IN2

Popis hardwaru

ZAVEDENÍ
Referenční návrhová deska vrtule dronu je určena k demonstraci schopnosti zařízení pro řízení motoru s malým počtem kolíků v rodině jednojádrových digitálních signálových ovladačů (DSC) dsPIC33EP. Ovládací deska obsahuje minimální komponenty pro snížení hmotnosti. Plocha plošných spojů by mohla být u verze se záměrem výroby dále zmenšena. Desku lze programovat pomocí konektoru In System Serial Programming a obsahuje dva odpory pro snímání proudu a ovladač MOSFET. Konektor rozhraní CAN je k dispozici pro komunikaci s ostatními řídicími jednotkami a pro poskytování referenčních informací o rychlosti v případě potřeby. Měnič regulátoru odebírá vstupní objemtage v rozsahu 10V až 14V a může dodávat trvalý výstupní fázový proud 8A (RMS) ve specifikovaném provozním objemutage rozsah. Další informace o elektrických specifikacích naleznete v příloze B. „Elektrické specifikace“.

HARDWAROVÉ SEKCE
Tato kapitola pokrývá následující hardwarové části Referenční návrhové rady vrtule dronu:

• dsPIC33EP32MC204 a související obvody
• Napájení
• Smyslový obvod proudu
• Obvody ovladače brány MOSFET
• Třífázový invertorový most
• Rozhraní záhlaví/ladicího programu ICSP

1. dsPIC33EP32MC204 a související obvody
2. Napájení
   Řídicí deska má tři regulované objtage výstupy 12V, 5V a 3.3V generované ovladačem MOSFET MCP8026. Napětí 3.3 voltu je generováno pomocí integrovaného regulátoru MCP8026 a zpětnovazebního uspořádání. Viz červený rámeček na OBRÁZKU A-1 v části schémata. Externí napájení z baterie je přivedeno přímo do měniče přes napájecí konektory. Kondenzátor 15uF zajišťuje stejnosměrné filtrování pro stabilní provoz při rychlých změnách zátěže. Viz datový list zařízení (MCP8026) pro výstupní proudovou kapacitu každého dílutage výstup.
3. Smyslový obvod proudu
   Proud je snímán pomocí oblíbeného přístupu „dvou bočníků“. Dva 10-miliohmové bočníky poskytují proudový vstup do vstupů na čipu Op-Amps. Op-Amps jsou v režimu diferenciálního zisku se ziskem 7.5, což poskytuje 22Amp schopnost měření špičkového fázového proudu. The ampsjednocený proudový signál z fáze A (U poloviční můstek) a fáze B (W poloviční můstek) je konvertován firmwarem řadiče dsPIC. A svtagReferenční hodnota s vyrovnávací pamětí pro 3.3 V / 2 poskytuje bezšumovou nulovou referenci pro obvody snímání proudu. Podrobnosti viz část Schémata OBRÁZEK ​​A-4.
4. Obvody ovladače brány MOSFET
   Pohon hradla je řízen interně s výjimkou zaváděcích kondenzátorů a diod, které jsou umístěny na desce a navrženy tak, aby přiměřeně zapínaly MOSFETy na nejnižší provozní objem.tagE. Viz specifikace pro provozní obj. MCP8026tage rozsah v datovém listu.
   Podrobnosti o propojení viz část Schémata OBRÁZEK ​​A-1.
5. Třífázový invertorový most
   Invertor je standardní 3 poloviční můstek s 6N kanálovými MOSFET zařízeními schopnými provozu ve všech 4 kvadrantech. Ovladač MOSFET je přímo připojen přes sériové odpory omezující rychlost přeběhu k hradlům MOSFETů. Standardní zaváděcí obvod sestávající ze sítě kondenzátorů a diod je k dispozici pro každý z tranzistorů MOSFET na vysoké straně pro adekvátní vol.tagE. Zaváděcí kondenzátory a diody jsou dimenzovány na plný provozní objemtage rozsah a proud. Výstup třífázového invertorového můstku je k dispozici na U, V a W pro tři fáze motoru. Konektivitu a další podrobnosti naleznete v části Schémata OBRÁZEK ​​A-4.

Rozhraní záhlaví/ladicího programu ICSP
Programování desky Smart Drone Controller: Programování a ladění probíhá přes stejný ICSP konektor ISP1. K programování použijte PICKIT 4 s konektorem PKOB, zapojeným 1:1, jak je uvedeno v tabulce 2-2. Můžete programovat buď pomocí MPLAB-X IDE nebo MPLAB-X IPE. Zapněte desku napětím 11-14 voltů. Vyberte příslušný hex file a postupujte podle pokynů na IDE/IPE. Programování je dokončeno, když se ve výstupním okně zobrazí zpráva „Programování/ověřování dokončeno“.

• Pokyny k ladění naleznete v technických listech MPLAB PICKIT 4

HARDWAROVÉ PŘIPOJENÍ
Tato část popisuje způsob demonstrování činnosti ovladače Drone. Referenční návrh vyžaduje několik přídavných externích doplňkových modulů a motor.

• Napájení 5V pro PWM regulátor
• PWM regulátor používaný pro napájení referenční rychlosti nebo potenciometr pro napájení měnícího se objemutage referenční rychlost
• BLDC motor s parametry popsanými v příloze B
• Bateriový zdroj 11-14V s kapacitou 1500 mAh

Pro úspěšnou funkci lze použít jakoukoli kompatibilní značku nebo model k nahrazení zde uvedených. Níže jsou uvedeny exampmnožství výše uvedeného příslušenství a motorů použitých pro tuto ukázku.

PWM ovladač:

BLDC motor: DJI 2312

Baterie:

Návod k obsluze: Postupujte podle níže uvedených kroků:

Poznámka: V TUTO ČASU VRTULU NEPŘIPOJUJTE

Krok 1: Připojení hlavního zdroje napájení
Připojte baterii „+“ a „-“ ke svorkám VDC a GND pro napájení chytrého ovladače. Lze použít i stejnosměrný napájecí zdroj.

Krok 2: Referenční signál rychlosti do ovladače smart Drone.
Regulátor přebírá vstupní referenci otáček z regulátoru PWM při maximální špičce 5V. Výstup regulátoru PWM poskytuje 5V signálový výstup se zemí, který se připojuje k 5V tolerantnímu vstupnímu kolíku, jak je znázorněno na obrázku. Také je zobrazeno místo pro připojení uzemnění.

Krok 3: Napájení regulátoru PWM.
Připojte spínací pravidelný vstup na svorky baterie a výstup (5V) na napájení PWM regulátoru.

Krok 4: Konfigurace PWM regulátoru:
Šířka impulzu signálu z ovladače PWM je ve firmwaru ověřena na platný signál, aby se zabránilo falešnému zapnutí a překročení rychlosti. Regulátor má dva tlačítkové spínače. Pomocí přepínače „Select“ vyberte ruční režim provozu. Pomocí tlačítka „Pulse Width“ vyberte mezi 3 úrovněmi regulace rychlosti. Spínač cyklicky prochází 3 rozsahy pro výstup pracovního cyklu PWM s každým stisknutím.

• Rozsah 1: 4–11 %
• Rozsah 2: 10–27.5 %
• Rozsah 3: 20–55 %

Indikace na displeji se mění od 800 do 2200 pro lineární změnu pracovního cyklu v daném rozsahu. Otočením potenciometru na PWM regulátoru se zvýší nebo sníží výstup PWM.

Krok 5: Připojení svorky motoru:
Připojte svorky motoru k FÁZI A, B a C. Sekvence určuje směr otáčení motoru. Požadovaná rotace dronu je ve směru hodinových ručiček při pohledu do motoru, aby se zabránilo uvolnění vrtule. Před montáží nožů je proto důležité ověřit směr otáčení. Dodejte referenční signál PWM vyladěním potenciometru na ovladači PWM počínaje polohou nejmenší šířky pulzu (800). Motor se začne otáčet při 7.87% pracovním cyklu (50 Hz) a vyšší. 7segmentový displej zobrazuje 1573 (7.87% pracovní cyklus) až 1931 (10.8% pracovní cyklus), když se motor roztočí. Ujistěte se, že směr otáčení je proti směru hodinových ručiček. Pokud ne, vyměňte jakákoli dvě připojení ke svorkám motoru. Vraťte potenciometr na nejnižší rychlost.

Krok 6: Montáž vrtule:
Odpojte napájení baterie. Namontujte list vrtule zašroubováním do hřídele motoru ve směru hodinových ručiček. Během provozu držte knipl/motor pevně s nataženou paží a v bezpečné vzdálenosti od všech překážek a osob. Připojte napájecí zdroj. Akce vrtule bude při otáčení vyvíjet sílu proti ruce, takže pevný úchop je nezbytný, aby se zabránilo zranění. Vyladěním potenciometru změňte rychlost (displej ukazuje mezi 1573 a 1931) Tím je demonstrace dokončena.

Níže uvedený obrázek ukazuje celkové nastavení zapojení pro demonstraci.

Schémata

SCHÉMA DESKY
Tato část obsahuje schémata referenčního návrhu vrtule dronu dsPIC33EP32MC204. Referenční návrh používá čtyřvrstvou konstrukci FR4, 1.6 mm, Plated-Through-Hole (PTH).

Tabulka A-1 shrnuje schémata referenčního návrhu:

TABULKA A-1: ​​SCHÉMA
Index obrázku	Schémata List č.	Sekce hardwaru
Obrázek A-1	1 z 4	Propojení dsPIC33EP32MC204-dsPIC DSC(U1) Propojení ovladače MCP8026-MOSFET 3.3V analogový a digitální filtr a síť zpětné vazby Interní funkční dsPIC DSC amplifikátory pro amplifying Bus Current Bootstrap network.
Obrázek A-2	2 z 4	Záhlaví sériového programování v systému ISP1 Záhlaví komunikačního rozhraní CAN P5 Externí řízení rychlosti PWM Záhlaví rozhraní P2 Rozhraní sériového ladicího programu P3
Obrázek A-3	3 z 4	DC Bus voltage dělič měřícího odporu Back-emf svtage škálovací síť op-Amp zesílení a referenční obvody pro snímání fázového proudu
Obrázek A-4	4 z 4	Motor Control Invertor – Třífázový MOSFET můstek

Obrázek A-1:

Obrázek A-2

Obrázek A-4

Elektrické specifikace

ZAVEDENÍ
Tato část poskytuje elektrické specifikace referenčního návrhu ovladače motoru dronu dsPIC33EP32MC204 (viz Tabulka B-1).

ELEKTRICKÉ SPECIFIKACE 1:

Parametr	Provozní Rozsah
Vstup DC Voltage	10-14V
Absolutní maximální příkon DC Voltage	20V
Maximální vstupní proud přes konektor VDC a GND	10A
Trvalý výstupní proud na fázi při 25°C	44A (vrchol)

Specifikace motoru: DJI 2312
Fázový odpor motoru	42-47 mili ohmů
Fázová indukčnost motoru	7.5 mikro-Henrys
Motorové pólové páry	4

Poznámka:

1. Při provozu při okolní teplotě +25°C a v rámci přípustného vstupního stejnosměrného objtagRozsah desky zůstává v tepelných limitech pro trvalé proudy na fázi až 5A (RMS).

Kusovník (kusovník)

KUSOVNÍK

Položka	Komentář	Označovatel	Množství
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	200 R 1 % 0603	R1, R2	2
20	0 R 1 % 0603	R5, R27	2
21	47 tis. 1 % 0603	Rl, R4, R6, R14	4
22	47 R 1 % 0402	R7, R8, R9, R18, R19, R20	6
23	2 tis. 1 % 0603	R10, R37, R38, R39, R40, R42, R45, R46, R48, R49, R54, R57	12
24	300 tis. 1 % 0402	R11, R12, R13	3
25	24.9 R 1 % 0603	R15, R16, R17	3
26	100 tis. 1 % 0402	R21, R22, R23	3
27	0.01 R 1 % 2010	R25, R26	1
28	0 R 1 % 0805	R28	1
29	korálek 1R 0603	R29	1
30	18 tis. 1 % 0603	R30	1
31	4.99 R 1 % 0603	R31	1
32	11 tis. 1 % 0603	R32	1
33	30 tis. 1 % 0603	Rl, R33, R34, R47	4
34	300 R 1 % 0603	R35, R44, R55	3
35	20 1 0603% XNUMX	R36	1
36	12 tis. 1 % 0603	R41, R53, R56	3
37	10 tis. 1 % 0603	R43, R52	2
38	1 1 0603% XNUMX	R51	1
39	330 R 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

Výsledky testu

Byly provedeny testy k charakterizaci referenčního designu vrtule dronu. Pro testování s připojenými lopatkami byl použit 12V čtyřpólový třífázový motor PMSM Drone zobrazený v nastavení na straně 1. Tabulka D-1 shrnuje výsledky testu. Obrázek D-1 ukazuje rychlost vs. příkon.

Tabulka D-1

Obrázek D-1

Dokumenty / zdroje

	Referenční design vrtule dronu MICROCHIP dsPIC33EP32MC204 [pdfUživatelská příručka dsPIC33EP32MC204, dsPIC33EP32MC204 Referenční návrh vrtule dronu, Referenční návrh vrtule dronu, Referenční návrh vrtule, Referenční návrh, Design
	Referenční design vrtule dronu MICROCHIP dsPIC33EP32MC204 [pdfPokyny DS70005545A, DS70005545, 70005545A, 70005545, dsPIC33EP32MC204 Referenční návrh vrtule dronu, dsPIC33EP32MC204, Referenční návrh vrtule dronu, Referenční návrh vrtule, Referenční design

Reference

• Uživatelská příručka