【应用】芯科科技8bit MCU EFM8BB5,超宽电压输入范围1.8~5.5V,助力四旋翼无人机电调设计
电调,全称电子调速器,英文Electronic Speed Control,简称ESC。针对电机不同,可分为有刷电调和无刷电调。它根据控制信号调节电动机的转速,相当于汽车的变速箱。单向有刷电调不能改变信号控制电机反转,双向无刷电调则可以控制电机反转。产品的性能优势和成本是无人机企业迅速抢占市场的关键,研发工程师快速实现产品开发迭代,成本降低,性能提升是制胜的法宝。
本文重点介绍SILICON LABS(芯科科技)最新推出90nm高性价比8bit MCU EFM8BB5系列MCU通过控制扬杰科技3颗双N通道MOS管YJG100N04A,调节输出电压而实现的电机调速。来控制无人机的飞行速度和飞行姿态,助力四旋翼无人机电调设计。螺旋桨采用无刷电调控制,采用三相无刷电机,对应电路框图三相全桥拓扑如下图所示:
EFM8BB5系列MCU,流水线8051指令集,最高支持50MHz,70%以上指令1~2个周期完成,应对高转速马达控制算法轻松自如。内置12bit可配置ADC,有效精度可达11.7bit,采样率高达600Ksps,极好的INL/DNL指标,DNL<1,可用于马达电流,电压,反电动势信号采集。10Mhz双通道高速比较器,快速检测,实现马达换向算法。增强型PCA可实现16-bit 6通道PWM控制,支持死区控制,支持3通道互补PWM输出。宽电压输入范围1.8V~5.5V,满足锂电池直接供电需求,直接驱动和接收5V信号。低功耗特性10μA snooze模式和1.3μA sleep模式,满足无人机电池供电低功耗的应用需求。小封装主流型号3x3 QFN20,以及最小尺寸2x2 QFN12满足小型化,微型化的应用需求。
EFM8BB5系列MCU与8051代码级兼容,工程师极易上手,8051的设计生态极其丰富。开发环境支持常见的Keil、IAR,以及芯科科技免费提供的基于eclipse开发集成环境simplicity studio V5,SSV5功能极其强大,相关资料,相关例程,烧录软件等都有包含,更新推送及时。仿真调试开发工具也支持第三方segger公司的J-Link -V9仿真器支持EFM8 C2协议,以及J-Flash、J-command命令行工厂烧录方式,支持工厂自定义图形化界面烧录工装。相关技术经验分享可以在平台查阅相关文章或者直接找FAE获取支持。
EFM8BB5系列MCU采用新一代90nm半导体工艺技术,极大的优化了MCU的成本,其高集成度的特性既简化了电调系统的外围硬件,又进一步提升了无人机的飞控性能。EFM8BB5系列和EFM8BB1/EFM8BB2/EFM8BB3系列软件高度兼容,封装相同型号可直接升级替换。这款MCU是无人机电调的“战斗机”升级版。如果大家对无人机电调技术细节比较感兴趣,推荐继续阅读这篇应用文章:【应用】大大降低转矩脉动?这款MCU是无人机电调的“战斗机”
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