Профессиональное программирование микроконтроллеров
на базе STM32 с векторным управлением (FOC)
В нашем современном мире разработка устройств на микроконтроллерах становится всё более популярной.
Почему?
Потому что общая стоимость микроконтроллеров за последние десять лет стала значительно ниже. К тому же современные микроконтроллеры выпускаются с гораздо большим набором встроенной периферии — такими как аналогово-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи (АЦП и ЦАП), компараторы, разнообразные таймеры и интерфейсы связи.
Что нам это дает? Это открывает новые возможности для развития компактных, энергоэффективных и экономичных систем.
Рост производительности и возможностей
Во-первых, благодаря увеличенной скорости и мощности современных ядер, а также возросшему объёму встроенной памяти, STM32-Kerne мы больше не обязаны использовать исключительно низкоуровневые языки вроде Assembler.
Во-вторых, так как ядро микроконтроллера работает значительно быстрее, а большинство моделей оснащено модулем плавающей точки FPU (Floating Point Unit), мы больше не ограничены только целочисленной арифметикой.
Это делает процесс написания кода проще, а его чтение — понятнее.
Это даёт больше свободы, больше возможностей для абстракции и гибкости при
разработке.
Теперь мы можем уверенно использовать язык C, не думая о каждом
такте процессора и каждом байте памяти, и применять более высокоуровневые
абстракции там,
где это разумно — без потери надёжности и производительности.
Эти достижения позволяют разрабатывать стабильные, удобные в обслуживании и устойчивые к будущим изменениям программные решения.
Они остаются точными, эффективными и в то же время гибкими.
Интеграция периферии и снижение стоимости
Большое количество встроенной периферии (количество и тип зависят от конкретной
линейки контроллера)
позволяет отказаться от использования дополнительных
внешних элементов.
В результате у нас:
упрощается схемотехника, уменьшается размер печатной платы, снижается себестоимость и сокращается время разработки, тестирования и вывода устройства на рынок.
Как итог — более надёжные и экономичные решения.
Особенно при прототипировании и серийной разработке этот фактор играет решающую роль: чем меньше требуется внешних компонентов, тем стабильнее, энергоэффективнее и экономичнее работает вся система.
Короче говоря: больше производительности при меньших затратах — в этом сила современных микроконтроллеров STM32.
От идеи до прототипа
ASM Elektronik ASM Elektronik имеет значительный опыт разработки устройств на микроконтроллерах серии STM32 и выполняет проекты «под ключ».
На основе ваших требований мы:
- разрабатываем принципиальную схему,
- подбираем микрокомпоненты,
- разводим печатную плату,
- пишем и отлаживаем прошивку,
- собираем и тестируем прототип,
- готовим техническую документацию.
Все этапы разработки оптимизируются с точки зрения эффективности, воспроизводимости и энергосбережения.
Свяжитесь с нами для вашего решения на базе STM32 — мы разрабатываем индивидуально под ваш проект.
Наш опыт в импульсной технике и FOC-управлении
Отдельного упоминания заслуживает одно из наших направлений разработок — импульсная техника. Мы программируем контроллеры с использованием FOC-управления (Field-Oriented Control).
Почему именно векторное управление?
Такой подход обеспечивает
максимальный КПД устройства.
Для примера возьмем двигатель BLDC: если
прикладываемый ток составляет 1А, то при использовании FOC двигатель будет
развивать свой максимальных крутящий момент для этого тока, что приведет к
максимальному КПД устройства.
Это означает, что вся система работает с максимальной энергоэффективностью.
Пример электросамокат
К примеру возьмем знакомый всем бытовой процесс - езду на электросамокате.
Все
цифры взяты исключительно для примера.
Ситуация следующая - мы едем и жмем на
ручку газа на 10%.
Ток, подаваемый на двигатель, составляет 10А, а крутящий момент
10 Нт (ньютон).
Как итог мы двигаемся на подъем 30 градусов со скоростью 10 км/ч.
Во
втором случае мы не используем векторное управление.
Тогда при таком же токе наш
двигатель будет развивать момент 7 Нт или меньше.
Соответственно, для подъема на
эту гору с такой же скоростью мы вынуждены будем давать больше газа. Вследствии
этого на двигатель будет подаваться больший ток и, как итог, батарея будет
разряжаться быстрее.
Также можно отметить, что на максимальном газу при управлении FOC мы сможем не
только экономнее использовать заряд батареи.
С помощью FOC двигатель может эффективнее расходовать энергию и одновременно справляться с более крутыми подъемами без потери дополнительной энергии.
Это и есть повышенное КПД в действии.
Все это позволяет сэкономить затраты на электроэнергию и комплектующие , например, использовать не такие мощные транзисторы или мотор.
Кроме того, сокращается время разработки и тестирования, а конечный продукт достигает совершенно нового уровня качества, который заметно выделяется среди стандартных решений на рынке.
Во всех разработках исходя их нашего опыта мы делаем упор на максимальный КПД
устройства.
Этот аспект учитывается уже на этапе проектирования печатной платы.
На следующем шаге мы подбираем с этой целью компоненты, соблюдая баланс
эффективности, надёжности и цены.
Вы планируете проект с BLDC-двигателем или с векторным управлением? Мы с удовольствием вам поможем.
Надёжность и качество
Во всех проектах мы закладываем запас прочности по токам, напряжениям и теплу —
в адекватном ценовом диапазоне, без искусственного удорожания.
Используем
качественные комплектующие и придерживаемся европейских практик
проектирования, чтобы готовый продукт был воспроизводим и соответствовал
требованиям рынка.
Индивидуальная разработка под заказ
Если у вас есть идея, но не хватает времени или компетенций Prototyp oder zur Kleinserie довести её до прототипа и малой серии, ASM Elektronik всегда рада помочь.
Мы подстроим под ваши задачи, архитектуру, схему
и прошивку Мы подстроим архитектуру, схему
и прошивку под ваши задачи, согласуем интерфейсы и требования к испытаниям,
подготовим документацию — чтобы вы могли быстро перейти к пилоту или серии. требования к испытаниям,
подготовим документацию — чтобы вы могли быстро перейти к пилоту или серии .
Наш приоритет — качество, эффективность и партнёрское сотрудничество.
ASM Elektronik поддерживает Вас на пути от идеи до серийного производства
