ATMEL ATSAMC21MOTOR Guida per l'utente dei microcontrollori intelligenti basati su ARM

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.

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 kit

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 MCUFigura 5-2. Schema a blocchi della scheda MCU

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.

DISCLAIMER: Le informazioni contenute in questo documento sono fornite in relazione ai prodotti Atmel. Nessuna licenza, esplicita o implicita, per preclusione o altro, a nessuno
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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Documenti / Risorse

ATMEL ATSAMC21MOTOR Microcontrollori intelligenti basati su ARM [pdf] Guida utente
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Riferimenti

Manuale d'uso

Microcontrollori intelligenti basati su ARM ATSAMC21MOTOR

Scheda microcontrollore ATSAMC21 per Starter Kit controllo motore Atmel