双路FOC电机驱动控制PCB板 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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标准版 双路FOC电机驱动控制PCB板

简介:基于Simple FOC的双路电机驱动控制一体板,硬件以ATmega328pb为主控。可以同时连接2个AS5600磁编码器(I2C接口)。

开源协议: GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2021-02-02 13:17:08
更新时间: 2024-02-26 17:52:36
描述

    看到MIT开源了无刷大狗,于是乎就想自己搞条无刷小泰迪。无奈狗脑子太复杂,那就从狗腿子开始做吧。

    这个是基于Simple FOC的双路电机驱动控制一体板,硬件以ATmega328pb为主控。支持两路I2C输入,可以同时连接两路支持I2C的编码器(对没错就是最便宜的AS5600,被5600的单I2C地址给逼的)。电机驱动采用的L6234,单路峰值电流5A,实际使用建议不要超过3A/路。板子支持8~24VDC输入电压。

    板子上设计了FT232 USB转UART,使用时直接用Arduino 的IDE编译和下载。但328pb要使用的话需要配置下环境,具体教程写好后会分享出来。

    板子上的电流环设计采用的INA240,以兼容simple foc的官方示例。但实际使用时受限于mega328pb的运行速度和动态内存,同时运行两个FOC电机控制时内存已到80%左右,再添加电流环可能就跑不起来了(自己做代码优化的话可能刚好够)。

 

    具体使用教程可以关注我的B站:控制器使用教程

    白嫖没关系,点个赞就行~

 

    另外板子大多数元件都是贴片的,阻容都是0603封装,自己家里用烤箱也可以轻松回流焊。嘉立创贴片要500多。。。

下面是一些调试的照片:

3D图正面背面

双电机调试

 

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2021.7.3 更新:

由于ATMEGA328pb的动态内存过小(可怜的2k),跑两路电压/速度/位置环勉强OK,但跑电流环顶多跑一路,两路同时跑的话内存溢出,而且此时ROM空间也几乎用光。所以此方案现已放弃。但这不代表这个板子不能用来继续打样学习simple foc,Atmel的单片机用arduino有天然优势,这对于入门学习arduino和simple foc还是很重要的。

有兴趣的同学可以转到我的另一个基于ESP32 的simpleFOC驱动控制器项目,不用担心内存和rom问题:

基于Simple FOC 和 ESP32的双路FOC控制器

 

设计图
原理图
1 /
PCB
1 /
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ID Name Designator Footprint Quantity
1 ATMEGA328PB-AN U3 TQFP-32_L7.0-W7.0-P0.80-LS9.0-TL 1
2 4.7uF C5,C7,C22 C0603 3
3 0.1u C6,C13,C3,C12,C11,C20,C21,C14,C15,C16,C2,C4,C26,C27,C1,C28,C31,C23,C24,C25 C0603 20
4 TS-1187A-B-A-B RESET SW-SMD_4P-L5.1-W5.1-P3.70-LS6.4 1
5 4.7k R2,R1,R4 R0603 3
6 1k R6,R5,R3 R0603 3
7 L6234PD013TR U4,U9 POWERSO20_L15.9-W11.0-P1.27-LS14.2-BL-EP 2
8 L1 L0402 1
9 1u C10,C19 C0603 2
10 4.7K R7,R12 R0603 2
11 10n C8,C17 C0603 2
12 SMD0603-050 F1 F0603 1
13 1.0T-5P-WT EN_A1,EN_B1 CONN-SMD_1.0T-5P-WT 2
14 16MHz X1 OSC-SMD_4P-L3.2-W2.5-BL 1
15 DB127V-5.0-2P INPUT CONN-TH_2P-P5.08_L8.5-W10.2 1
16 INA240A2PWR U5,U6,U7,U8 TSSOP-8_L4.4-W3.0-P0.65-LS6.4-BL 4
17 AMS1117-3.3_C347222 U2 SOT-223_L6.7-W3.5-P2.30-BR 1
18 Header-Male-2.54_1x5 GPIO1 HDR-TH_5P-P2.54-V-M 1
19 JUMPER-PAD-3-NC_BY_PASTE SJ1,SJ2 PAD-JUMPER-3-NC_BY_PASTE_YES_SILK_FULL_BOX 2
20 KF350-3.5-3P MOTOR_A1,MOTOR_B1 CONN-TH_3P-P3.50_KF350-3.5-3P 2
21 M2螺丝孔 T1,T2,T3,T4 M2___ 4
22 ORH-B36G LED2,LED1 LED0603-R-RD 2
23 100uF C9,C18 CAP-SMD_BD6.3-L6.6-W6.6-RD 2
24 L78M05ABDT-TR U1 TO-252-2_L6.5-W6.1-P4.58-LS10.0-TL 1
25 BAT54S D5,D7 SOT-23-3_L2.9-W1.3-P1.90-LS2.4-BR 2
26 1N5819W D1,D2,D6 SOD-123F_L2.8-W1.8-LS3.7-RD 3
27 X6521FV-2×03-C85D32 H1 HDR-TH_6P-P2.54-V-F-R2-C3-S2.54 1
28 0.01Ω R8,R9,R10,R11 R0805 4
29 22pf C29,C30 C0603 2
30 10uF C32 CAP-TH_BD4.0-P1.50-D0.8-FD 1
31 UX60A-MB-5ST USB_DOWNLOAD USB-MINI-SMD_UX60A-MB-5ST 1
32 FT232RL-REEL U10 SSOP-28_L10.2-W5.3-P0.65-LS7.8-BL 1

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