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基于国产MCU的磁电式绝对值编码器参考方案

2024-11-29 15:30 浏览:6020 来源:亚洲工业网   
核心摘要:极海APM32F103xB磁电式绝对值编码器参考方案,拥有高精度、低功耗、通信速率高、小型化等特点,适用于16~21位角度分辨率的应用场景,主要应用于工业控制、消费电子领域,为系统控制提供准确的位置信息。
         编码器有多种分类方式,其测量原理主要包括光电式和磁电式,而相对于光电式,磁电式拥有多种优势:

· 防尘、防油、抗震动

· 调试方便、安装简单

· 相同精度可以做到体积更小

· 适用于更加恶劣的环境

 

据Future Market Insights数据分析,预计2023年-2033年,全球编码器市场规模将以7.6%的复合年增长率,从23亿美元增长至48亿美元,未来工业磁电式编码器将是一个发展潜力巨大、空间广阔的市场。

 

 

极海磁电式绝对值编码器参考方案介绍

 

MCU作为编码器设计的核心部件,是系统整体性能的关键所在,极海APM32F103xB磁电式绝对值编码器参考方案,适用于16~21位角度分辨率的应用场景,主要应用于工业控制、消费电子领域,为系统控制提供准确的位置信息。

 

方案特点

• 高精度:17位单圈分辨率,校准前角度精度<±0.5°,校准后角度精度<±0.07°;

• 低功耗:16位多圈信息,电池供电期间,静态平均电流<20μA,1100mAh电池使用寿命>5年;

• 通信速率高:RS485通信速率高达4Mbit/s,有助于缩短通信时间、提高数据传输实时性;

• 小型化:电路板直径小至35mm,可应用于40mm法兰的伺服电机

 

资源 12 

方案实现框图

 

 

 

 

电路板资源及基本功能

 

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图片5 

电路板硬件系统框图

 

 

 

基本功能:

• APM32F103xB通过SPI接口,从单圈芯片读取单圈位置信息和单圈报警信息;

• 通过GPIO口读取两个定时器开关状态,再结合单圈位置,计算得到圈数;

• 通过I2C接口存储/读取主设备需要的数据;

• 通过USART接口实现编码器协议,与主设备进行通信;

• 通过ADC采样电池电压和主电电压,实现主电电压监测与异常报警功能。

 

注:由于APM32F103xB的FLASH的页(1KB)擦除时间和16位编程时间之和小于2ms,也可以使用FLASH模拟EEPROM存储/读取主设备需要的数据。

 

 

APM32F103xB工业级主流型MCU性能优势

• 低功耗模式:Stop模式电流低至12μA,Standby模式电流低至5μA;

• 小封装:最小可提供6×6mm QFN36封装,适用于有低功耗需求、紧凑型的方案设计;

• 高速UART:最高通信速率4.5Mbit/s,满足2.5Mbit/s或4Mbit/s的编码器协议应用;

• 高速SPI:最高通信速率18Mbit/s,可快速读写单圈编码器芯片的数据;

• 高可靠性:通过IEC60730 CLASS B、IEC61508 SIL3认证,工作温度覆盖-40℃~105℃;

• 高主频:搭载Cortex-M3内核,主频高达96MHz;

• 量产级软硬件生态:可提供磁电式绝对值编码器整个开发过程中的软硬件技术支持与demo板

 

CN-F103xB参数 

 

面向编码器应用市场,极海凭借性能卓越的国产APM32工业级MCU产品线、丰富成熟经验的方案设计团队以及快速响应的技术支持,可满足工业控制和消费电子应用的多种编码器需求,目前已与多家终端厂商深度合作。极海将基于市场实际需求,继续在产品线布局、功能、性能上持续突破创新,助力编码器产业向更高精度、智能化、低成本发展。

 

流程图 

 

目前极海APM32F103xB编码器参考方案已有完善的方案规格书、参考设计文档、方案例程、原理图及电路板设计文件可提供,欢迎咨询!

 

 

 

 

极海公司简介

珠海极海半导体有限公司(简称:极海半导体),是一家致力于开发工业级/车规级微控制器、高性能模拟与混合信号IC及系统级芯片的集成电路设计型企业。极海半导体团队拥有20年集成电路设计经验和嵌入式系统开发能力,可为客户提供核心可靠的芯片产品及方案,实现准确感应、安全传输和实时控制,助力客户在智慧家居、高端消费电子、工业控制、汽车电子、智慧能源以及通信设施等领域的拓展创新。

 

以科技创新加速产业升级,极海半导体建有六大芯片研发中心(珠海、上海、杭州、成都、郑州、海外),多个研发合作基地,超600人研发团队,具备国内先进的芯片设计与研发水平,全方位的软硬件设计服务及完备的加密引擎平台。“用芯驱动产业创新,持续为客户创造价值。”极海立志成为国际领先的集成电路设计企业。

 

网址:www.geehy.com

邮箱:info@geehy.com

电话:0756 6299999

 

 

(责任编辑:小编)
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