Simple FOC Shield v2焊盘的硬件配置-学习笔记

Arduino Simple FOC Shield 的一项非常重要的功能是硬件配置

每块电路板的底部都有一组用于配置的焊盘。这些焊盘使电路板能够:

  • 配置 BLDC 驱动器引脚(PWM 引脚 A、B、C 和使能引脚)
  • 启用/禁用编码器 A、B 和方向通道的上拉电阻
  • 配置编码器/霍尔传感器连接
  • 启用/禁用线性稳压器
  • 配置ADC的范围
  • 配置电流检测的引脚

启用编码器/霍尔传感器上拉电阻

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 每块板都集成了三个 3.3KOhm 上拉电阻器,用于编码器通道 A、B 和索引(或霍尔传感器 U、V、W)。上图显示了如何焊接焊盘以启用上拉电阻。

启用 I2C 上拉电阻

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 带有用于 I2C 通信引脚的 4.7KOhm 上拉电阻。上图显示了如何焊接焊盘以启用上拉电阻

启用板载稳压器为 MCU 供电

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板子具有集成的线性稳压器,以便为 MCU 供电,该 MCU 已通过电源组合形式的板端子堆叠在板上。板版本 v2.0.1 集成了 5V 稳压器,直接连接到板的 5V 引脚,所有 Arduino 板都可以正常工作。

配置电流检测 ADC 范围

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 如图微控制器连接 5V,则其 ADC 在 5V 范围内运行,如果微控制器在 3.3V 下工作,则它具有 3.3V ADC 范围。

经验法则:3.3V 或 5V

Arduino UNO - 5V 范围
stm32 (nucleo, bluepill) 和 esp32 芯片 - 3.3V 范围

配置电流检测引脚

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电流感应的引脚排列非常简单,唯一真正重要的是我们不将相同的引脚用于其他用途。因此,如果堆叠多块板,请确保以使用另一块不使用的引脚配置。

信号 可能的引脚
A相电流 A0、A1
当前 B 相 A2、A3

如图 A相电流A0; B相电流A2

自定义引脚排列

Simple FOC Shield 的引脚布局定制使该板能够非常灵活地使用不同的传感器和额外的 arduino 模块。但更重要的是,它使电路板可以堆叠。

以下是可配置信号及其可能的引脚分配表:

Signal Possible pins
Pwm A 9, 10
Pwm B 3, 5
Pwm C 6, 11, 13
Enable 7, 8
Encoder A 3, 12, A5
Encoder B 2, A4
Encoder I 4, 11, 13

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现在,有很多可能的引脚配置,但根据您使用的微控制器和传感器,并非所有引脚配置都是可行的。例如,Arduino UNO 只有 2 个外部中断引脚,它们分别是 pin23。因此,当使用带有 Arduino UNO 和编码器的电路板时,我们将pin3用于编码器通道 A 而不是 pwm A。

另一个例子是用 STM32 Nucleo 堆叠两块板时。Nucleo 板不能在引脚上生成 pwm 

因此您不能组合Pin116引脚。因此,当使用 Nucleo 板时,避免使用 pin11而是使用 pin 13。 

建议引脚:单板

当只使用一块板和一个电机时,选择引脚分配会容易得多。基本上你只需要注意,如果你使用编码器,编码器 A 使用Pin3,而驱动器pwm A不使用。同样,如果你使用 SPI 磁传感器,你应该避免使用引脚1011因为它们是与SPI通信引脚.

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// driver instance configuration based on pinout above
BLDCDriver3PWM driver = BLDCDriver3PWM(5, 9, 6, 8);
Signal Pwm A Pwm B Pwm C Enable Encoder A Encoder B Encoder I
Pin number 9 5 6 8 3 2 4

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// driver instance configuration based on pinout above
BLDCDriver3PWM driver = BLDCDriver3PWM(9, 5, 6, 8);

 

建议的引脚排列:与 Arduino UNO 堆叠

Arduino UNO 只有 6 个 pwm 引脚,这意味着当我们堆叠两个板时,我们没有太多选择要使用哪一个,重要的是我们如何连接 pwm A、B、C、使能和编码器 A、B、I 引脚,因为我们pwm A使用 pin3 ,只要我们pwm C不使用 pin13 。

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Simple FOC Shield v2焊盘的硬件配置-学习笔记

 

Signal Pwm A Pwm B Pwm C Enable Encoder A Encoder B Encoder I
Board #1 10 5 6 8 12 2 4
Board #2 9 3 11 7 A5 A4 13

// motor instances configuration based on pinout above
BLDCDriver3PWM driver1 = BLDCDriver3PWM(10, 5, 6, 8);
BLDCDriver3PWM driver2 = BLDCDriver3PWM(9, 3, 11, 7);

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