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Mikrocontroller von Microchip zur Steuerung von Elektromotoren
32-Bit-Komponenten der Serien PIC32CM und PIC32MK.
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Displays und Touch-Bentutzerschnittstelle mit PIC32
In Zusammenarbeit mit Mikrocontrollern von Microchip erhält der Entwickler eine Vielzahl an Designoptionen für Benutzeroberflächen: Die Systeme sind mit einem parallelen Anschluss (PMP) zur Unterstützung von Flüssigkristallanzeigen (LCD) sowie einem eingebauten CVD-Wandler ausgestattet, für die die Mikrocontroller als Matrix-Controller, fungieren können, sowie eine in kapazitiver Technologie hergestellte Touch-Tastatur. Das Design des Systems sieht die Unterstützung von bis zu sechs I2S-Kanälen vor, d.h. ein Protokoll für die verlustfreie Übertragung von PCM-Samples an Tonkonverter. Darüber hinaus können alle Ein-/Ausgangspins zur Erzeugung von Interrupts verwendet werden, wodurch das PIC32MK-System auch bei komplexen Systemen perfekt als Steuereinheit funktioniert. Es ist anzumerken, dass fünf Pins so programmiert werden können, dass sie einen Interrupt auslösen, wenn eine bestimmte Spannung überschritten wird, was unter anderem die Integration des Mikrocontrollers mit Analogsensoren erleichtert.Obwohl der Mikrocontroller mit Spannungen im Bereich von 2,3 V bis 3,6 V DC versorgt wird, vertragen die GPIO-Ports Spannungen bis zu 5 V DC.
Zertifizierung und Bibliotheken für sichere IoT-Geräte
Wie bei den zuvor beschriebenen Serien ist die Programmierumgebung für PIC32MK-Systeme die MPLAB X mit dem Overlay Harmony. Die vom Hersteller zur Verfügung gestellten Bibliotheken bieten vielfältige Möglichkeiten. Je nach Bedarf kann der Benutzer die TCP/IP-Stack-Unterstützung, die USB-Kommunikation sowie die Technologie mTouch® (Erstellen von Touch-Schaltflächen, Schiebereglern usw.) verwenden. Entwickler von Verbrauchergeräten haben die Möglichkeit, eine Audioanwendung zu erstellen, die auf Bluetooth-Standards in Android- oder MFi (Apple) basiert. Unter den vom Hersteller bereitgestellten Demonstrationsprogrammen gibt es auch ein Beispiel für die Verwendung der Bibliothek wolfSSL. Es ist eine der beliebtesten Lösungen im Bereich der Kommunikationssicherheit für IoT-Geräte - es ermöglicht die verschlüsselte Datenübertragung mit den Protokollen SSL und TLS 1.3. Dies ist besonders wichtig für Designer, die mobile Geräte bauen, die mit einer Breitbandverbindung auf Basis von PIC32MK ausgestattet sind.
Bei der Erwähnung von Konsumgütern und Sicherheit sollte auch das Thema der Bibliothek Class-B Safety erwähnt werden. Es handelt sich um eine Reihe von vom Hersteller entwickelten Low-Level-Prozeduren, die garantieren, dass Geräte, die auf PIC32-Mikrocontrollern basieren, die Sicherheitsstandards IEC 60335 und IEC 607030 erfüllen. Diese Anforderungen gelten nicht nur für Verbrauchergeräte, sondern auch für Zubehör, das von Fachleuten verwendet wird. Die Zertifizierung nach IEC 60730 ist für jedes in Europa verkaufte Produkt obligatorisch geworden. Dies ist jedoch kein Hindernis für Hersteller, die Lösungen von Microchip verwenden. Da die Bibliothek Class-B Safety auf allen Plattformen des Anbieters getestet wurde, müssen die auf dieser Basis erstellten Anwendungen keinen zusätzlichen Tests unterzogen werden, was die Zeit für die Produkteinführung erheblich verkürzt. Darüber hinaus bietet Microchip professionelle Unterstützung allen Ingenieuren, die an der Verwendung von Class-B Safety in ihren Projekten interessiert sind.
Erwähnenswert ist auch, dass Mikrocontroller PIC32MK die Technologie microMIPS unterstützen. Gemäß ihren Annahmen sind die meisten Funktionen des 32-Bit-Prozessors auf der Ebene von 16-Bit-Befehlen verfügbar, was eine Codekomprimierung ermöglicht und seine Größe um bis zu 25% reduziert.
Prototyping mit Mikrocontrollern PIC32CM und PIC32MK
Das Angebot von TME umfasst auch PIC32-Entwicklungskits. Für jeden Designer sind dies die perfekten Plattformen zum Testen, Entwickeln und Verbessern von Geräten. Sie ermöglichen den Zugriff auf alle Funktionen der besprochenen Mikrocontroller und helfen bei der Planung des Aufbaus des Zielgeräts.Schauen wir uns zunächst die PIC32CM-Lösungen an.
Die Platine Curiosity Nano – wie fange ich an, mit PIC32 zu arbeiten?
Mit diesem kleinen Entwicklungskit, der die Größe einer Hand hat, wird Zugriff auf die meisten Funktionen des PIC32CM gewährt. Es ist auch preislich attraktiv und erfordert für seine Programmierung keine zusätzlichen Geräte (da es einen integrierten Programmierer/Debugger hat). Natürlich sollten alle, die gerade erst mit PIC32-Systemen arbeiten und ihr Wissen auf dem Gebiet der modernsten Mikrocontroller erweitern möchten, auf dieses Produkt besonders aufmerksam werden.
Die Platine mit dem Symbol EV10N93A ist mit einem System PIC32CM1216MC00032 ausgestattet, dessen GPIO-Pins zu PCB-Pads (zum Löten der Goldpin-Anschlüsse oder zur Montage der Platine als auf PCB eingelötete Komponente dank der Kantenanschlüsse), eine Micro-USB-Buchse zur Stromversorgung und Programmierung des Systems, eine einzige Taste sowie LEDs, die den Betriebsstatus des Geräts anzeigen. Das Kit wird in der Umgebung MPLAB® X vollständig unterstützt.
Set PIC32CM Curiosity Pro (EV15N46A)
Ein weiteres Set ist mit einem Mikrocontroller PIC32CM1216MC00048 ausgestattet. Es verfügt über alle Funktionen des Sets Nano, aber beim EV15N46A erhält der Benutzer zusätzliche Tasten und Pins des Mikrocontrollers an mehreren Goldpin-Anschlüssen (separat für GPIO, Steuersignale sowie C/A und C/A-Konverter), einen separaten Port für den Programmierer/Debugger mit SWD-Schnittstelle, einen externen Oszillator für die RTC-Uhr sowie einen Strommesspunkt, mit dem man den Energieverbrauch des Mikrocontrollers und der von ihm gesteuerten Motoren genau untersuchen und optimieren kann.
Modul PIC32CM Motor Control Plug-In und Kits MCHV-2 i MCHV-3
Das Modul mit dem Symbol EV94F66A, d.h. PIC32CM Motor Control Plug-In, verfügt über einen Mikrocontroller PIC32CM1216MC0048 mit den für seinen Betrieb erforderlichen Basiskomponenten. Das Modul verfügt außerdem über einen ISP-Programmier-Port und einen 100-poligen Anschluss, der zur Installation des Moduls auf einer Prototypkarte oder in einem Entwicklungskit erforderlich ist. Spezielle Entwicklungskits sind Produkte MCHV-2 und MCHV-3 die Werkzeuge für die Entwicklung von Projekten zur Steuerung von Hochstrommotoren sind, die beispielsweise im Haushaltsgeräten eingesetzt werden.
Das Modul PIM mit dem Entwicklungskit beschleunigt den Entwurfsprozess, da alle Stromversorgungs- und Steuerungskomponenten für den Antrieb vorhanden sind. Der Designer kann sich daher darauf konzentrieren, die Funktionalität des Treibers zu entwerfen und den Programmcode zu optimieren, wobei ihm ein voll funktionsfähiger Prototyp zur Verfügung steht. MCHV-Sets werden mit Wechselstrom mit einer Spannung zwischen 85 V und 260 V AC betrieben. Das Netzteil kann 6,5 A liefern und mit dreiphasigen Lasten mit einer Leistung von bis zu 2 kVA arbeiten (es kann sich um einen Motor einer Wechselrichter-Waschmaschine handeln, aber auch ein komplexes Gerät aus dem Bereich der industriellen Automatisierung). Die Entwicklungsplatinen sind so konzipiert, dass die darauf platzierten Komponenten die Funktionen einiger Komponenten im Mikrocontroller übernehmen können - beispielsweise Operationsverstärker, die nicht für hohe Lasten ausgelegt sind.
Modul mit einem Mikrocontroller PIC32MK
Der Vorteil des 100-Pin-Steckverbinders für MCHV-Karten liegt in seiner Vielseitigkeit. Die Buchse kann sowohl PIC32MC-Module als auch solche mit einem PIC32MK-Mikrocontroller aufnehmen. Produkte dieser Gruppe können jedoch aufgrund ihrer breiten Funktionalität das Herzstück eines unabhängigen, integrierten Geräts sein - sie überwachen nicht nur den Betrieb von Motoren, sondern sind auch mit einer Benutzeroberfläche, einem Netzwerkkommunikationsmodul und vielen anderen Funktionen ausgestattet. Die Entwicklung eines solchen Projekts ist kompliziert, aber die Verwendung eines vorgefertigten Moduls mit einem PIC32MK1024MCM-Mikrocontroller beschleunigt die Entwicklungsarbeit. Während die MCHV-Karten die Projektarbeit in der frühen Phase erleichtern, kann das Modul MA320211 (PIC32MK MCM Motor Control Plug-In Module) beim Testen eines Geräte-/Treiberprototyps für Entwicklungsarbeiten an anderen Komponentenprojekten (Kommunikation HMI Human Machine Interface Datenübertragung usw.) verwendet werden.
Der Text wurde von Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o. verfasst.
The original source of text: www.tme.eu/de
- Mikrocontroller-Familie PIC32CM, Serie MC 1.Steuerung des Motorbetriebs mit Mikrocontrollern PIC32CM 2.Programmieren von Mikrocontrollern mit MPLAB X und Harmony
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