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      智能電機未來的發展趨勢,TI C2000 MCU性能在加強

      2018-11-02 15:48 ? 次閱讀

      智能機械正在逐漸重塑我們身邊的世界。

      無數的電動機和電機驅動器是強大的自動運轉技術的核心,有時它們也被稱為工業伺服驅動器。當今,越來越多的系統設計人員利用德州儀器的新軟件和其他創新技術,設計出越來越多的更小、更快、更智能的驅動器。

      德州儀器的市場部經理Brian Fortman表示:“當今的工業自動化開發者開始設計電機驅動時,他們不僅僅是試圖提供更多的原動力,而是要使其變得更智能,這樣電機驅動就可以搬運更重的汽車部件或者生產更大的產品。“他們正在嘗試設計能將電機變成智能運動執行器的電機驅動系統,這將使工業機械更為高效。”

      智能電機未來的發展趨勢,TI C2000 MCU性能在加強

      如今的智能電機

      現代機器人可以幫助醫生完成復雜的外科手術,也可以為制造商實現各式產品的生產——從玩具到家具、再到大型卡車等。工廠的機器能在裝配線上拾取和放置零部件,或為客戶提交準備好的封裝。自動化車床可以快速模制和雕刻木制或金屬產品,3-D打印機能夠將塑料、金屬或混凝土打印成包括玩具和建筑在內的各種形狀的物體。

      “更智能”在電機自動化領域中意味著每秒需要進行更多次電機扭矩調整,使結果更精確,這將提高制造效率和質量并減少浪費和失誤。

      復雜的工業電機全部由被稱作微控制器(MCU)或微處理器(MPU)的嵌入式計算機芯片的電機驅動器控制。德州儀器公司DesignDRIVE工程師團隊通過快速電流回路 (FCL)軟件技術增強了C2000? MCU性能,使電機驅動設計人員能夠向客戶提供更智能的產品。同時,這些客戶也能制造出更先進的機器人,生產出比以往更好、更具創新性的產品。

      快速電流回路能夠在微秒內做出反應

      MCU能夠確保電機根據其電流、位置和工作條件隨時做出反應。設計一個優質的電機驅動器需要大量精確與高速的數學運算和同步測量。

      對于大批量生產的制造業和工業機器人來說,能夠在微秒時間內做出反應是很重要的,控制電動機響應速度越快,機器產生的運轉就越精確,使電機響應速度加快百萬分之一秒也能提升產量,從而使工廠更高效、更節約成本。

      但直到今天,伺服電機設計人員想要讓電機在一微妙之內做出反應的方法仍然很有限。一個常見的方法是在電機的控制板上添加專用芯片,以處理普通的MCU在微秒級時間內無法完成的任務,這些芯片通常是專門為每個新電機單獨設計的,而不是商業化的現成組件。

      但是增加更多的芯片會使電機驅動器更昂貴、更耗電,設計也更復雜。這些芯片會在控制器板上占用額外空間,使整個電機驅動器變得更大、更昂貴、更耗電。

      為了解決此難題,德州儀器的C2000 MCU工程師們設計了新的解決方案:快速電流回路(FCL)。FCL是一種可用于最新C2000 MCU的軟件,它可以利用現有的伺服電機驅動資源,通過電流采樣在一微秒內改變電機的運轉動作。

      然而,德州儀器在C2000 MCUs上的革新并不止FCL一項。結合了電機定位專用三角指令等C28平臺創新技術,FCL改變著設計師對新一代電機驅動器的思維方式,這對于工業應用系統未來發展來說,的確是一個好消息。

      “FCL技術打破了很多固化的思維方式,”Brian介紹道,“FCL技術巧妙地避開了通過增加硬件設備來增強電流回路性能或通過增加逆變器頻率以改善控制帶寬帶來的弊端”。

      智能電機未來的發展趨勢

      由于C2000芯片能夠在工業設計過程中保證高質量,且商用C2000 MCUs 芯片擁有比傳統芯片更長的壽命,因此機械設備正在崛起。一些伺服系統需要在工廠運行長達20年或更長,所以其使用壽命就很重要。

      單芯片技術方案還有助于使電機最小化,設計人員就能夠用更少的芯片和更小的外殼創造新產品。即使是基于定制芯片技術,多芯片控制也可能會需要數千平方毫米的驅動板,像C2000 MCU這樣的驅動控制片上,系統可以將其減少到幾百平方毫米。

      單個驅動器和電機有時只是更大的機器中的一個組件,縮小其尺寸這一點就顯得尤為重要。機器人手臂通常由多個電機組成,每個電機控制一個運動軸。電機驅動組合能夠以更小的空間和更輕的重量完成相同數量的工作,從而實現更靈活的設計,并能激發工業機器設計人員的創新熱情。

      Brian表示:“在某些情況下,電子硬件小型化意味著設計人員可以開始考慮更經濟或更高效的結構。例如,在機器人的每一個電動軸上放置更多控制單元,這意味著將會大大降低在機器上的布線和安裝成本。

      20多年來,我們的工程師一直在致力于設計滿足工業自動化和運動控制客戶特殊需求的MCU系統。C2000 MCU DesignDRIVE團隊開發的FCL系統和其他優化功能正在幫助設計人員創造以更少耗費、更低功率、更小體積和更高精度完成更多工作的機械系統。

      “我們正在為C2000 MCU設計這些創新功能,”Brian說, “因為這正是我們的客戶想要的”。

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      的頭像 嵌入式資訊精選 發表于 12-23 13:37 ? 535次 閱讀
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      如何選擇MCU選8位的還是32位的到底有什么區別

      該如何對8位以及32位的MCU進行選擇?8位和32位MCU在功能上仍是互為輔助、各有千秋,這其中的訣....
      的頭像 嵌入式資訊精選 發表于 12-23 12:12 ? 684次 閱讀
      如何選擇MCU選8位的還是32位的到底有什么區別

      MCU和電源的選擇讓嵌入式電路設計更高效

      選擇 MCU 時要考慮 MCU 所能夠完成的功能、MCU 的價格、功耗、供電電壓、I/O 口電平、管....
      發表于 12-21 14:12 ? 195次 閱讀
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      國產車規級MCU實現量產 打破國外企業壟斷

      四維圖新旗下全資子公司AutoChips杰發科技對外發布消息稱,國內首款通過AEC-Q100Grad....
      的頭像 半導體動態 發表于 12-21 14:02 ? 965次 閱讀
      國產車規級MCU實現量產 打破國外企業壟斷

      國內首款通過AEC-Q100 Grade 1的車規級MCU在客戶端量產

      據統計,2017年全球MCU市場規模約為170億美元,汽車電子類芯片占比17%,行業應用廣泛;預計未....
      的頭像 電子發燒友網工程師 發表于 12-21 11:12 ? 685次 閱讀
      國內首款通過AEC-Q100 Grade 1的車規級MCU在客戶端量產

      TM1651帶鍵盤掃描接口LED驅動控制專用電路的數據手冊免費下載

      TM1651 是一種帶鍵盤掃描接口的LED(發光二極管顯示器)驅動控制專用電路,內部集成有MCU 數....
      發表于 12-21 08:00 ? 119次 閱讀
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      如何采用MCU定制一個屬于自己的語音識別應用

      TI還發布了一個用C語言代碼編寫的語音識別器庫,這個庫使得基于MSP432 MCU的應用能夠識別用戶....
      發表于 12-20 16:14 ? 249次 閱讀
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      如何進行心電圖機器自動分析算法的研究與實現概述

      目前市面上銷售的來自國外的心電圖機價格昂貴,某些國外軟件授權費用更是超過了一些國產心電圖機的整機成本....
      發表于 12-18 18:33 ? 59次 閱讀
      如何進行心電圖機器自動分析算法的研究與實現概述

      一種基于I2C總線的新型多MCU系統的構建方法剖析

      隨著電力電子技術的快速發展,越來越多具有諧波源作用的非線性設備投入使用,電網電能質量日益惡化,現行的....
      發表于 12-15 10:57 ? 582次 閱讀
      一種基于I2C總線的新型多MCU系統的構建方法剖析

      面向無處不在的各種各樣的嵌入式應用 MCU設計要應對市場需求

      面對繽紛多彩的 MCU 世界,如何在新品設計,老產品更新換代中正確的選擇芯片和供應商將是要面臨的一個....
      發表于 12-15 10:52 ? 858次 閱讀
      面向無處不在的各種各樣的嵌入式應用 MCU設計要應對市場需求

      CC3200MOD SimpleLink Wi-Fi CC3200 片上因特網無線 MCU 模塊

      使用業界首款可編程FCC,IC,CE和Wi-Fi認證無線微控制器(MCU)模塊,內置Wi-Fi,開始您的設計連接。 SimpleLink CC3200MOD專為物聯網(IoT)而創建,是一個集成了ARM Cortex-M4 MCU的無線MCU模塊,允許客戶使用單個設備開發整個應用程序。憑借片上Wi-Fi,互聯網和強大的安全協議,無需先前的Wi-Fi體驗即可加快開發速度。 CC3200MOD將所有必需的系統級硬件組件(包括時鐘,SPI閃存,RF開關和無源元件)集成到LGA封裝中,以便于組裝和低成本PCB設計。 CC3200MOD作為完整的平臺解決方案提供,包括軟件,樣本應用,工具,用戶和編程指南,參考設計以及TI E2E支持社區。 應用MCU子系統包含行業標準的ARM Cortex- M4內核以80 MHz運行。 該器件包括各種外設,包括快速并行相機接口,I2S,SD /MMC,UART,SPI,I2C和四通道ADC。 CC3200系列包括用于代碼和數據的靈活嵌入式RAM;帶外部串行閃存引導程序和外設驅動程序的ROM;用于Wi-Fi網絡處理器服務包,Wi-Fi證書和憑證的SPI閃存。 Wi-Fi網絡處理器子系統具有Wi-Fi片上網絡,并包含一個附加功能專用的ARM...
      發表于 08-20 17:53 ? 92次 閱讀
      CC3200MOD SimpleLink Wi-Fi CC3200 片上因特網無線 MCU 模塊
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