NXP电机驱动套件MAPS-56F84000评测
发布时间:2016-11-24
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NXP电机驱动套件MAPS-56F84000评测
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MAPS-56F84000购买地址>>

NXP推出的MAPS系列四色板相信很多人都不会陌生,这是NXP官方联合第三方推出的一种开源硬件平台,适合评估、开发所有NXP的微控制器产品,具有成本低、扩展性强、易于复制等特点,满足了各种用户的差异化需求。

MAPS-56F84000套件

MAPS开源硬件平台主要包括MCU主控板、应用板、外设板、扩展板。这次笔者拿到了NXP的电机驱动套件MAPS-56F84000,主要包括主控板MAPS-56F84000以及电机驱动应用板MAPS-MC-LV3PH。

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上图中,黄色的是MCU主控板,黑色的为应用板,其实要区分为哪一类型的板卡很简单,在板子的MAPS符号标志处会把相应板卡的首字母凸显出来,很容易区分,如下图所示。

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MAPS开发板的一大优势就是主控板可以和其它的板卡实现“无缝”对接,比如笔者手上的这套电机驱动套件。从主控板来看,每个主控板两侧都有两个32pin的DIN连接器,一侧为针状连接器,称之为MPM,另一侧为孔状连接器,称为FPM,如下图所示。

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对于MAPS中其它的板卡来说,只有一侧有DIN接口,如笔者手上的MAPS-MC-LV3PH应用板,它则是只有一侧的MPM接口,如果是外设板的话,它搭载的则是FPM接口,与应用板有所不同。

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MC56F84789VLL主控板

了解了MAPS的基本组成与构造,再次回到笔者拿到的这套电机驱动套件上来,如下图所示,MCU的主控板是基于NXP的DSC控制器,这个系列的芯片有别于微控制器或者是DSP,可以把它看做是两者的集合,兼具数字信号处理器(DSP)的处理能力和微控制器(MCU)的功能,支持灵活的外围设备,可以实现需要高速和高精度控制回路功能的数字功率变换、电机控制和许多其他应用。

MCU主控板上的微控制器具体型号为MC56F84789VLL,采用LQFP100封装,大小为14mm*14mm。官方报价,不含税价格5.25美金/片@10000,这个价格不算便宜。

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MC56F84789VLL硬件系统框图:

MC56F84789VLL板载资源如下图所示:

  • MC56F84789VLL工作电压为3~3.6V,工作温度范围在-40 to 105℃
  • 集成了一个100MHz的56800EX DSP,256KB Flash、32KB RAM、2KB EEPROM
  • 4个模拟比较器,一个CAN接口,一个一通道的12位DAC,3个ADC模组
  • 两个PWM模组、3个QSPI以及3个SCI接口,4个DMA通道、两个I2C,最大可扩展86个GPIOs

在MAPS-56F84000主板上,除了JTAG调试器,开发板板载OSBDM调试器,方便用户的开发。

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MAPS-56F84000主板主要功能:

  • 标准的2.54mm 14pin JTAG调试接口
  • MicroUSB 接口供电/支持USB调试
  • 板载FPM接口,可以应用板对接;板载MPF接口,可以与外设板或者桥接板对接
  • 3个机械按键(一个复位,剩余自定义)、所有的IO引脚全部引出

综合来看,MAPS-56F84000主板实际上就是MC56F84789VLL的一个最小系统板,方便工程师灵活扩展DIY。

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MAPS-MC-LV3PH应用板

MAPS-MC-LV3PH作为专业的应用板,包含两组对称的电机控制驱动电路,每组电机控制驱动电路采用MC33937AEK作为驱动芯片,使用MOS管组成的三相六臂全控桥驱动PMSM/BLDC。另外在MAPS-MC-LV3PH应用板上也可以看到支持编码器和霍尔传感器的“外接”模块,应用板的电机驱动通过外部的24V DC供电,最大同时驱动2台100W的电机。

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MAPS-MC-LV3PH应用板功能:

  • 标准的DC005 JACK供电接口,外部24V DC输入
  • 板载DC/DC电源,输出+15V、+5V、+3.3V,1.65V基准电压输出
  • 制动保护电路、母线电压检测
  • 板载MPM接口,与主控板相连
  • 两组三相电机驱动电路

其中MAPS-MC-LV3PH应用板中的电机驱动电路主要包括了分立MOSFET组成的三相六臂全控桥、具有过流保护的预驱动芯片MC33937AEK、三相电流检测、直流母线电流检测、LED显示每个MOSFET状态、编码器和霍尔传感器接口、DB15转接板,如下图所示。

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如何开发

不同于ARM架构微控制产品的开发工具,MAPS-56F84000电机控制驱动套件由于采用了NXP自家的DSC数字信号控制器,板卡的开发工具比较单一明确,推荐使用的IDE工具是NXP的CW10.6版本以上,这对于有选择纠结症的朋友来说未尝不是一件好事。

当然,作为电机控制驱动开发套件,除了CW10.6,还推荐大家使用NXP可视化的实时调试工具FreeMASTER,这可以说本身最初的目的就是用于在线实时调试电机应用的工具。目前来说,FreeMASTER可以用于任何应用开发和信息管理,能够对正在运行的系统中的变量进行合作式和非入侵式的监控。

你可以在类似示波器的显示屏上显示多个随时间变化的变量,或以文本的形式查看数据。同时,FreeMASTER可以通过目标上的驱动程序从目标传输数据到主计算机。

了解了MAPS-56F84000套件的开发环境,接下来说下简单的开发流程,如下:

安装Code Worrior的过程之中会提示安装调试器的驱动,默认选择安装即可,这样在通过MicroUSB接口连接板子电脑的时候可以看到相应的调试器串口。

另外在安装FreeMASTER工具的时候会提示安装Microsoft Visual C++组件。

工具搭建好后,打开CW10.7 IDE,导入MAPS-56F84000软件包(由NXP提供)中的例程项目,笔者拿到的软件包中有9个demo,而且都是基于主控制板的,如下图示。

比如56F84000_FreeMASTER例程,演示的是如何使用FreeMASTER对程序进行监测及控制。

有些遗憾,没有相应的电机,没传感器等外设装置,没法实现一些应用级的演示,不然可以实际测试下MAPS-56F84000开发板的使用效果。

小结

介绍了NXP推出的MAPS-56F84000电机控制驱动套件,MCU主板搭载NXP DSC控制器MC56F84789VLL,OSBDM调试器,DSC控制器的所有IO全部引出,方便工程师DIY;MAPS-MC-LV3PH应用板包含两组对称的电机控制驱动电路,支持编码器和霍尔传感器接口,可以驱动最大同时驱动2台100W的电机,除此之外,套件还配备了多个例程以及中英文的资料文档,方便工程师快速上手板卡,目前板卡在爱板网商城发售,有需要的可以去看看。

原创申明:本文为爱板网原创,谢绝转载!

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