h1_key

当前位置:首页 >新闻资讯 > 应用>珠海极海>国产APM32 MCU新型工业化应用发展
国产APM32 MCU新型工业化应用发展
2022-12-15 1188次

  工业4.0作为一场智能技术革命,产品和服务正在深刻改变传统的工业形式。越来越多的高度集成设备参与了工业设备的运行。现代工业离不开计算、处理和控制能力MCU,由于可应用于显示控制、动作控制、即时决策、能量转换等有限空间和电力环境中的各种场景,因此MCU来实现。

  工业级MCU应用领域广泛,对使用寿命、温度、湿度、电磁辐射等有严格的质量要求。极海半导体长期深入从事中高端工业控制市场。以绝对值编码器、高性能伺服驱动器和变频器方案为例,详细介绍了极海半导体的32位APM32位工业级MCU在工业控制领域的出色表现。


  智能型绝对值编码器前景可期

  随着工业自动化的快速发展,国产编码器技术也不断成熟,绝对值编码器作为运动控制反馈位置回路的关键装置,能将机械运动转换为电信号,提供位置、旋转轴速度、加速度、距离和运动方向等数据,已广泛应用于工业自动化设备、过程控制、工业机器人、医疗设备、精密检测设备等领域中。

  复杂的工作环境要求绝对值编码器性能表现优良、长期稳定可靠且耐用,使用MCU开发编码器可灵活设置绝对值编码器分辨率,提高位置精度,大大提升编码器的智能化水平。


  根据应用需求、使用环境及成本考量,极海半导体可提供2种绝对值编码器方案:

  1. 主要应用于光电式和磁电式绝对值编码器

  在该方案中,APM32F103工业级MCU主要用于读取单圈位置、监测电压、计算圈数、实现编码器协议等功能,需要配合编码器单圈芯片使用。







  方案1:MCU不做位置解算

  2. 主要应用于光电式绝对值编码器

  在该方案中,APM32F103工业级MCU主要负责采集光/磁传感器输出的正余弦模拟信号、监测电压、计算圈数、实现编码器协议等功能。



国产APM32 MCU新型工业化应用发展





  方案2:MCU做位置解算

  APM32绝对值编码器方案

  • 采用APM32F103工业级主流型MCU,基于Arm® Cortex®-M3内核

  • 主频96MHz,Flash 16~512KB,SRAM 6~128KB

  • 2个12位高精度ADC,支持16个输入通道,实现高精度动态实时采样

  • 2个SPI(最大通信速度18Mbit/s),可快速读写编码器单圈芯片数据

  • 3 个USART,其中USART1通信速率4.5Mbit/s,可实现高速可靠的编码器通信协议

  • Flash页(1KB)擦除时间≤1.51ms,可替代片外EEPROM读写编码器寄存数据

  • 已通过IEC 61508 SIL3功能安全认证,符合工业高可靠性标准

  兼具高功率密度、低成本的一体化高性能伺服驱动器平台

  伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,主要通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制,实现高精度的传动系统定位,是传动技术的高端产品,被广泛应用于工业机器人、数控机床等自动化设备中。

  极海半导体高性能伺服驱动器平台,支持多种先进算法,包括谐振抑制、机械参数辨识、自适应陷波器、分数阶控制、PWM更新等;具备优异的业内性能表现,电流环带宽高达4KHz,速度环带宽大于800Hz;内置百兆EtherCAT,支持高同步周期、低时钟抖动;采用APM32F407+FPGA+IPM 架构,具有强大的二次开发和灵活的拓展空间;支持不同功能的程序分层,明确清晰,易于封装、协同开发和维护。


  APM32高性能伺服驱动器方案

  • 采用APM32F407工业级高性能MCU,基于Arm® Cortex®-M4内核

  • 主频168MHz,Flash 1MB,SRAM 192+4KB,SDRAM 2MB(可选)

  • 采用CAN总线实现电机控制指令传输

  • 配套上位机调参软件,方便调节参数

  • 内置EMMC接口满足与外围FPGA高效通信应用

  • 丰富外围器件,支持电机/驱动器/减速机一体化设计,功率密度高

  • 采用磁性编码器实现位置反馈,更具抗震、耐腐蚀、高可靠性,结构更简单



国产APM32 MCU新型工业化应用发展





  APM32F407在伺服驱动器平台中作为主站MCU的作用

  • 开关检测,作为人机交互接口,控制伺服电机启停

  • 计算生成伺服驱动器的位置给定,如低速/高速、正转/反转的正弦波和斜坡位置

  • 担任EtherCAT通信主站,检测从站数量、生成数据帧并通过网口传输出去

  • 作为串口通信,在调试时发送部分过程数据,方便数据分析及辅助调试

  助力电机降耗节能的变频器

  变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。在风机、水泵、中央空调等负载设备上使用变频调速装置有助于降低转速、减少能耗;同时变频器还可应用于传送、起重、挤压和机床等各种机械设备控制领域,有利于提高工艺水平和产品质量,减少设备的冲击和噪声,延长设备的使用寿命。

  随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到广泛应用,极海半导体变频器方案可根据电机实际情况提供所需电源电压,进而达到节能、调速的目的。



国产APM32 MCU新型工业化应用发展





 APM32变频器应用方案

  • 采用APM32F407工业级高性能MCU,基于Arm® Cortex®-M4内核

  • 主频168MHz,可超频至240MHz,高效运算处理能力

  • 支持外部存储器扩展EMMC

  • 支持PWM输出和死区保护

  • 支持矢量控制、V/F控制

  • 高速GPIO处理响应速度

  • 3个12位高精度ADC快色的转换速率,提高变频器响应速度,精准控制转矩

  随着工业智能化、数字化发展,工业应用场景越来越复杂化,这就要求工业设备系统设计更具高效性、稳定性、安全性。极海半导体长期聚焦于工业领域,逐步形成了市场与技术的自身优势,并与合作伙伴在工业应用方案及验证方面实现了充分合作。

  目前极海半导体32位APM32工业级MCU已在智能电网、光伏逆变器、充电桩、电梯控制、仪器仪表、工业打印机等领域得到了广泛应用并保持快速增长态势。

  • 极海APM32F407功率优化器应用方案
  • 极海推出的功率优化器应用方案,主控采用APM32F407系列MCU实现,通过ADC模块获取光伏输入/输出的电压、电流。光伏输入电压、电流主要用于实现MPPT算法、控制系统环路、以及辅助软件保护。
    2023-03-11 597次
  • 极海APM32F030应用医疗器械血氧仪
  • 2022年12月26日国家卫健委发布公告,将新型冠状病毒肺炎更名为新型冠状病毒感染;自2023年1月8日起,对新型冠状病毒感染实施“乙类乙管”。在逐步全面放开新形势下,使用家用医疗器械自我监测健康状况,已成为众多居民的基本防护步骤,而血氧仪更是成为家中必不可少的“防护装备”之一。
    2023-01-30 547次
  • 机房动力环境监测设备应用APM32F103VET6
  • 该方案采用极海半导体推出APM32F103VET6作为即时协处理器。APM32F103VET6芯片基于32位ArmCortex-M核心,最高工作频率可达963MHz,它已经通过了中国IEC61508SIL2认证和USB-IF检测符合工业高可靠性标准,功耗低,容量大,可扩展性好。凭借芯片的高质量、机房运维工作的标准化和标准化的更新,可以有一套灵活可靠的解决方案。
    2022-12-26 638次
  • APM32智能扫地机应用方案
  • 艾派克作为国产MCU应用的创新驱动者,自主研发的APM32F103系列MCU,具有低功耗、高性能、高集成等特点,可有效优化智能扫地的运行功能,加速智能扫地机市场的全面普及。
    2022-12-26 631次
  • APM32系列MCU医疗器械应用
  • Geehy(珠海极海)的APM32F103系列MCU,具有低功耗、高性能、快速移植等特点,可帮助客户加快研发速度,提升产品性能,缓解血氧仪等医疗电子设备的供需压力。
    2022-12-26 661次

    万联芯微信公众号

    元器件现货+BOM配单+PCBA制造平台
    关注公众号,优惠活动早知道!
    10s
    温馨提示:
    订单商品问题请移至我的售后服务提交售后申请,其他需投诉问题可移至我的投诉提交,我们将在第一时间给您答复
    返回顶部