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Guida per l'utente

Microcontrollori intelligenti basati su ARM ATSAMC21MOTOR

Microcontrollori basati su SMART ARM
MOTORE ATSAMC21
GUIDA PER L'UTENTE

Scheda microcontrollore ATSAMC21 per Starter Kit controllo motore Atmel

L'ATSAMC21J18A è una scheda MCU per i kit di avviamento per il controllo del motore Atmel®. L'hardware ha l'MCU basato su Atmel SMART ARM®, ATSAMC21J18A, con supporto integrato per il debug su scheda. La scheda MCU può essere utilizzata direttamente con ATSAMBLDCHV-STK® high voltage kit di controllo del motore e l'ATSAMD21BLDC24V-STK attualmente disponibile, un basso voltage Starter kit controllo motore BLDC, PMSM. Il kit contiene un hardware per scheda driver con driver MOSFET di potenza a mezzo ponte, corrente e voltagCircuito di rilevamento, interfaccia Hall ed Encoder, circuiti di protezione dai guasti, ecc. Supportato dalla piattaforma di sviluppo integrata di Atmel Studio, il kit fornisce un facile accesso alle funzionalità dell'MCU ATSAMC21J18A e spiega come integrare il dispositivo in un'applicazione di controllo motore personalizzata. Le schede MCU plug-in sono disponibili presso Atmel e supportano altri MCU SMART ARM.
ATMEL ATSAMC21MOTOR Microcontrollori intelligenti basati su ARM - fig 1

ATSAMC21MOTOR Caratteristiche

ATSAMC21MOTOR ha le seguenti caratteristiche:
Gli stessi pin di porta sono multiplexati tra più funzionalità. Le interfacce PFC, CAN, QTouch®, ecc. sono supportate solo nell'hardware ATSAMBLDCHV-STK come indicato di seguito.

  • Supporto per il debug utilizzando il dispositivo Atmel EDBG integrato
  • Segnali PWM TCC per azionamento a mezzo ponte trifase
  • Canali ADC per il rilevamento della corrente di fase shunt comune e shunt individuale
  • Canali ADC per il rilevamento BEMF del motore
  • Segnali TCC PWM per unità hardware PFC (High Voltagkit)
  • Canali ADC per il rilevamento della corrente PFC (High Voltagkit)
  • Canali AC per segnali BEMF (Low Voltagkit)
  • EXTINT interfaccia sensore Hall
  • Interfaccia sensore encoder EXTINT
  • Segnali interfaccia PTC QTouch (High Voltagkit)
  • Interfaccia CAN (High Voltagkit)
  • Supporto dei segnali di estensione Atmel Xplained PRO (Low Voltagkit)
  • LED di stato di comunicazione e alimentazione

ATSAMC21MOTOR Contenuto del kit

Il kit ATSAMC21MOTOR contiene una scheda MCU ATSAMC21J18A preprogrammata con firmware di commutazione a blocchi basato su sensore Hall per la configurazione ATSAMD21BLDC24V-STK. Una guida rapida è disponibile nella guida per l'utente ATSAMBLDC24V-STK per Atmel Low voltage Kit controllo motore BLDC. Una chiusura a scatto in nylon è attaccata alla scheda MCU che può essere ruotata per fissare la scheda alla scheda base del driver in ATSAMD21BLDC24V-STK.
Figura 3-1. ATSAMC21MOTOR Contenuto del kitATMEL ATSAMC21MOTOR Microcontrollori intelligenti basati su ARM - fig 2

Documentazione di progettazione e collegamenti pertinenti

Il seguente elenco contiene collegamenti ai documenti e al software più rilevanti per ATSAMC21MOTOR:

  • ATSAMC21MOTOR – Pagina del prodotto.
  • ATSAMC21MOTOR Guida per l'utente – Versione PDF di questa Guida per l'utente.
  • ATSAMD21BLDC24V-STK – Pagina del prodotto.
  • ATSAMBLDC24V-STK Guida utente – Guida utente per Atmel Low voltage Kit controllo motore BLDC. Contiene le istruzioni della guida rapida e le descrizioni della scheda driver.
  • ATSAMD21BLDC24V-STK Documentazione di progettazione: pacchetto contenente schemi, distinte base, disegni di assemblaggio, grafici 3D, grafici a strati, ecc.
  • Atmel Studio – IDE Atmel gratuito per lo sviluppo di codice C/C++ e assembler per microcontrollori Atmel.
  • Guida per l'utente di EDBG: guida per l'utente contenente ulteriori informazioni sul debugger incorporato integrato.
  • Atmel Data Visualizer – Atmel Data Visualizer è un programma utilizzato per l'elaborazione e la visualizzazione dei dati. Data Visualizer può ricevere dati da varie fonti come l'interfaccia Embedded Debugger Data Gateway che si trova sulle schede Xplained Pro e le porte COM.
  • Prodotti Xplained Pro – Atmel Xplained Pro è una serie di kit di valutazione di piccole dimensioni e di facile utilizzo per microcontrollori Atmel e altri prodotti Atmel. Consiste in una serie di schede MCU a basso costo per la valutazione e la dimostrazione di caratteristiche e capacità di diverse famiglie di MCU.
  • ATSAMC21MOTOR - Scheda tecnica MCU.

Scheda MCU ATSAMC21J18A

I componenti principali della scheda MCU ATSAMC21MOTOR sono evidenziati nel PCB e nello schema a blocchi riportato di seguito.
Figura 5-1. PCB della scheda MCUATMEL ATSAMC21MOTOR Microcontrollori intelligenti basati su ARM - fig 3Figura 5-2. Schema a blocchi della scheda MCU

ATMEL ATSAMC21MOTOR Microcontrollori intelligenti basati su ARM - fig 4

5.1. Alimentazione
L'MCU ATSAMC21J18A riceve un'alimentazione a 5 V CC dal connettore edge a 67 pin. L'MCU di debug EDBG funziona con un'alimentazione a 3.3 V CC dallo stesso connettore edge. Il ponticello di selezione dell'alimentazione sulla scheda driver (ATSAMBLDCHV-STK e ATSAMBLDC24V-STK) deve essere collegato alla selezione 5V (testo serigrafato).
5.2. Circuito MCU principale
ATSAMC21MOTOR dispone di un dispositivo ATSAMC21. Il dispositivo è progettato per funzionare con la sorgente di clock interna MCU. Un interruttore di reset esterno è collegato al pin RESET dell'MCU.
5.3. Debug integrato
L'MCU ATSAMC21J18A è interfacciato al dispositivo di debug EDBG. L'EDBG utilizza l'interfaccia SWD per la programmazione e il debug dell'MCU principale. Sulla scheda MCU è presente anche un'intestazione di debug con piedinatura di debug ARM Cortex®. Un debugger esterno può essere collegato a questa porta di debug. Il DGI è un'interfaccia di comunicazione proprietaria utilizzata dal software Atmel Data Visualizer per comunicare con i kit di sviluppo attraverso l'EDBG. Il SERCOM5 dell'ATSAMC21J18A collegato al dispositivo EDBG, supporta l'interfaccia DGI SPI e utilizza il protocollo Atmel ADP. L'MCU SERCOM5 è inoltre connesso al canale UART dell'EDBG tramite una coppia di jumper “normalmente aperti”; J201 e J202. Il cortocircuito di questi ponticelli abiliterà l'interfaccia CDC UART per l'MCU principale. La porta USB ad alta velocità dell'EDBG è accessibile dalla scheda driver. EDBG USB viene enumerato come un dispositivo composito che supporta le interfacce di debug, DGI SPI e CDC.
5.4. Interfaccia scheda MCU-DRIVER a 67 pin
I pin MCU sono collegati all'intestazione dell'interfaccia a 67 pin come indicato nella tabella seguente. La scheda MCU può essere utilizzata con i kit driver di controllo motore di Atmel. La tabella sotto riportata descrive l'interfaccia con Atmel low voltage kit di avviamento per il controllo del motore. Segnali indicati da “||” sono pin collegati tramite ponticello che condividono funzionalità connesse direttamente. Il ponticello normalmente aperto deve essere cortocircuitato nel PCB per poter accedere a queste funzionalità aggiuntive.
Tabella 5-1. Interfaccia scheda MCU ATSAMBLDC24V-STK e ATSAMC21J18A (connettore NGFF a 67 pin) Descrizione

PIN LV INTERFACCIA Nome SCHEDA DRIVER BT  funzione PERNO SAM C21 Funzione SAM C21
1 HSP USB EDBG EDBGUSB EDBG_USB_HS_P EDBG_USB_HS_P
2 NC NC PA24 PUÒ TX
3 EDBG USB HSN EDBGUSB EDBG_USB_HS_N EDBG_USB_HS_N
4 EDBGID2 EDBG_ID2/EST1_1 EDB PB01 EDBGID2
5 NC NC PA25 PUÒ RX
6 EDBGID1 EDBG_ID1 EDBG PA28 EDBG_ID1
7 MCU USB DP DESTINAZIONE_USB_HS_P NC NC
8 VBUS USB DI DESTINAZIONE VCC_TARGET_USB_P5V0 NC NC
9 MCU USB DN DESTINAZIONE_USB_HS_N NC NC
10 EDBG USB VBUS VCC_EDBG_USB_P5V0 VCC_EDBG_USB_P5V0 VCC_EDBG_USB_P5V0
11 TARGET_ID_USB DESTINAZIONE_ID_USB NC NC
12 TEMP SDA TWI_SDA, EST1_11 PA22 SERCOM3(PAD0)
13 SCL TEMP TWI_SCL, EST_12 PA23 SERCOM3(PAD1)
14 FLASH SS SPI_SS PB13 SERCOM4(PAD1)
15 MISO FLASH SPI_MISO, EST1_17 PB12 SERCOM4(PAD0)
16 FLASH SC SPI_SCK, EST1_18 PB15 SERCOM4(PAD3)
17 MOSI FLASH SPI_MOSI, EST1_16 PB14 SERCOM4(PAD2)
18 MCUGPIO1 EST1_7(GPIO1) PA19 PTC(X5)
19 MCUGPIO2 EST1_8(GPIO2) PB03 TC6(W1)
20 MCUGPIO3 EST_3 PA02 ADC0(AIN0)
21 MCUGPIO4 NC(GPIO4) PB22 TC7(WO0)
22 MCUGPIO5 EST1_5(GPIO5) PB31 GPIO
23 MCUGPIO6 EST1_6(GPIO6) PA17 ESTINTO1
24 MCUGPIO7 Avviso_temp(GPIO7) PA27 ESTINTO15
25 OC OCP(GPIO8) PA03 ADC0(AIN1)
26 EST1 RXD UART RXD_EST1_13 PB17 SERCOM5(PAD1)
27 EST1 TXD UARTTXD_EXT1_14 PB02 SERCOM5(PAD0)
28 PWM UAH Driver FET PB30 TCC0(WO0)
29 PWMUL Driver FET PA14 TCC0(WO4)
30 PWM VH Driver FET PA05 TCC0(WO1)
31 PWM VL Driver FET PA15 TCC0(WO5)
32 PWM WH Driver FET PA10 TCC0(WO2)
33 PWM WL Driver FET PA16 TCC0(WO6)
34 MCU_GPIO8 (ISENSE_COMMON) EST_15 PB05 ADC1(AIN7)
35 RIPRISTINO ATA EST1_4(GPIO10) PB16 GPIO
36 ATAWD EST1_10(GPIO11) PA12 TCC2(WO0)
37 ATA DORMIRE EST1_9(GPIO12) PA13 TCC2(WO1)
38 USHUNT_ADC Senso attuale PB08 ADC0(AIN2)
39 VSHUNT_ADC Senso attuale PB09 ADC0(AIN3)
40 WSHUNT_ADC Senso attuale PA08 ADC0(AIN8)
41 MOTORE VDC (V SENSE) MOTORE_ADC PA09 ADC0(AIN9)
42 BEMF U_ADC BEMF senso ADC PB00 ADC1(AIN0)
43 BEMFV_ADC BEMF senso ADC PB01 ADC1(AIN1)
44 BEMF_W_ADC BEMF senso ADC PB06 ADC1(AIN8)
45 BEMF UP BEMD senso AC PA04 ADC0(AIN4)
46 BEMF ONU BEMD senso AC PB07 ADC1(AIN9)
47 BEMFVP BEMD senso AC PA06 ADC0(AIN6)
48 BEMF VN BEMD senso AC NC NC
49 BEMF WP BEMD senso AC PA07 ADC0(AIN7)
50 BEMF WN BEMD senso AC NC NC
51 PADIGLIONE1 Interfaccia di sala PB11 ESTINTO11
52 PADIGLIONE2 Interfaccia di sala PB04 ESTINTO4
53 PADIGLIONE3 Interfaccia di sala PA28 ESTINTO8
54 SALA TRX OE HALL_TRX_OE NC NC
55 ENCODER_A Interfaccia codificatore PA18 ESTINTO2
56 ENCODER_B Interfaccia codificatore PB10 ESTINTO10
57 ENCODER_Z Interfaccia codificatore PB23 ESTINTO7
58 ENCODER_IT ENCODER EN NC NC
59 NC NC VCC_P3V3 VCC_P3V3
FRENO DA 60 MCU NC PA11 TC1(WO1)
61 NC NC VCC-P3V3 VCC_P3V3
62 ALIMENTAZIONE 3V3 per MCU VCC_P VCC_TARGET_P5V0 VCC_TARGET_P5V0
63 ALIMENTAZIONE 3V3 per MCU VCC_P VCC_TARGET_P5V0 VCC_TARGET_P5V0
64 GND Terra Terra Terra
65 GND Terra Terra Terra
66 GND Terra Terra Terra
67 GND Terra Terra Terra

Conformità del prodotto

RoHS e RAEE
Atmel ATSAMC21MOTOR e i suoi accessori sono prodotti in conformità sia alla Direttiva RoHS (2002/95/CE) che alla Direttiva RAEE (2002/96/CE).
CE e FCC
L'unità Atmel ATSAMC21MOTOR è stata testata in conformità ai requisiti essenziali e ad altre disposizioni pertinenti delle Direttive:

  • Direttiva 2004/108/CE (classe B)
  • Regole FCC parte 15 sottoparte B

Per la valutazione vengono utilizzati i seguenti standard:

  • UNI EN 61326-1 (2013)
  • FCC CFR 47 Parte 15 (2013)

La Costruzione Tecnica File si trova a:
Atmel Norvegia
Vestre Rosten 79
7075 Timone
Norvegia
È stato fatto ogni sforzo per ridurre al minimo le emissioni elettromagnetiche di questo prodotto. Tuttavia, in determinate condizioni, il sistema (questo prodotto collegato a un circuito dell'applicazione target) può emettere singole frequenze dei componenti elettromagnetici che superano i valori massimi consentiti dalle norme sopra menzionate. La frequenza e l'entità delle emissioni saranno determinate da diversi fattori, tra cui il layout e il percorso dell'applicazione target con cui viene utilizzato il prodotto.

Identificazione dell'ID prodotto e della revisione

La revisione e l'identificatore del prodotto dell'ATSAMC21MOTOR possono essere trovati osservando l'adesivo sul lato inferiore del PCB. L'identificatore e la revisione sono stampati in testo semplice come A09-nnnn\rr, dove nnnn è l'identificatore e rr è la revisione. Anche l'etichetta contiene un numero di serie univoco di 10 cifre. L'identificatore del prodotto per ATSAMC21MOTOR è A09-2550.

Revisione

La revisione dell'assieme kit per la versione iniziale è A09-2550/03. I problemi noti in questa revisione sono:
• Il testo PWM silk per WH e UH viene scambiato

Cronologia delle revisioni del documento

Dott. rev……….42747A
Data……………………..09/2016
Commento……………. Rilascio del documento iniziale

Atmel ATSAMC21MOTOR [GUIDA UTENTE] Atmel-42770A-ATSAMC21MOTOR_Guida utente-09/2016
2016 Atmel © Corporation. / Rev.: Atmel-42770A-ATSAMC21MOTOR_Guida utente-09/2016
Atmel® , il logo Atmel® e le relative combinazioni, Enabling Unlimited Possibilities® , QTouch® , STK® e altri sono marchi o marchi registrati di Atmel Corporation negli Stati Uniti e in altri paesi. ARM®, il logo ARM Connected®, Cortex® e altri sono marchi o marchi registrati di ARM Ltd. Altri termini e nomi di prodotti possono essere marchi di altri.

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diritto di proprietà intellettuale è concesso da questo documento o in relazione alla vendita di prodotti Atmel. SALVO QUANTO STABILITO NEI TERMINI ATMEL E
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T: (+1)(408) 441.0311
F: (+1)(408) 436.4200
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Marchio ATMEL 1

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