MICROCHIP dsPIC33EP32MC204 Drone Propeller Reference Design

Panimula

TAPOSVIEW
Ang reference na disenyo ay isang low-cost evaluation platform na naka-target para sa quadcopter/drone applications na may mga propeller na hinimok ng three-phase Permanent Magnet Synchronous o Brushless na mga motor. Ang disenyong ito ay batay sa isang Microchip dsPIC33EP32MC204 DSC, isang motor control device.

FIGURE 1-1: dsPIC33EP32MC204 Drone motor controller reference na disenyo 

MGA TAMPOK

Ang mga pangunahing tampok ng Disenyo ng Sanggunian ay ang mga sumusunod:

• Three-Phase Motor Control Power Stage
• I-phase ang kasalukuyang feedback sa pamamagitan ng shunt method para sa mas mataas na performance
• Phase voltage feedback para ipatupad ang sensor-less trapezoidal control o flying start
• DC Bus voltage feedback para sa over-voltage proteksyon
• ICSP header para sa In-Circuit Serial Programming gamit ang Microchip Programmer/Debugger
• CAN Communication Header

BLOCK DIAGRAM

 

Ang iba't ibang mga seksyon ng hardware ng Reference Design ay ipinapakita sa Figure 1-3 at summarized sa Table 1-1.

FIGURE 1-3: MGA SEKSYON NG HARDWARE

Talahanayan 1-1 Mga Seksyon ng Hardware
Seksyon	Seksyon ng Hardware
1	Three-phase motor control inverter
2	dsPIC33EP32MC204 at nauugnay na circuit
3	Driver ng MCP8026 MOSFET
4	CAN Interface
5	Kasalukuyang Sensing Resistor
6	Header ng Interface ng Serial Communication
7	Header ng ICSP™

8	Header ng User Interface
9	DE2 MOSFET Driver Serial Interface Header

Paglalarawan ng Interface ng Lupon

PANIMULA
Ang kabanatang ito ay nagbibigay ng mas detalyadong paglalarawan ng input at output interface ng Drone motor controller Reference Design. Ang mga sumusunod na paksa ay sakop:

• Mga Konektor ng Lupon
• Pin function ng dsPIC DSC
• Pin function ng MOSFET Driver

MGA KONEKTOR NG BOARD
Binubuod ng seksyong ito ang mga konektor sa Smart Drone Controller Board. Ang mga ito ay ipinapakita sa Figure 2-1 at summarized sa Table 2-1.

• Pagbibigay ng input power sa Smart Drone Controller Board.
• Paghahatid ng mga output ng inverter sa motor.
• Pag-enable sa user na i-program/debug ang dsPIC33EP32MC204 device.
• Interfacing sa CAN network.
• Pagtatatag ng serial communication sa host PC.
• Pagbibigay ng speed reference signal.

FIGURE 2-1: MGA CONNECTOR – Disenyo ng Sanggunian ng Drone Motor Controller 

TALAHANAYAN 2-1 MGA CONNECTOR 

Tagapagdisenyo ng Konektor	Wala ng Pins	Katayuan	Paglalarawan
ISP1	5	Populated	ICSP™ Header – Interfacing Programmer/Debugger sa dsPIC® DSC
P5	6	Populated	CAN Communication Interface Header
P3	2	Populated	Header ng Interface ng Serial Communication
P2	2	Populated	Bilis ng Sanggunian PWM/Analog Interface Header
YUGTO A, YUGTO B, YUGTO C	3	Hindi Populated	Three-Phase na mga output ng inverter
VDC, GND	2	Hindi Populated	Mag-input ng DC supply tab connector (VDC: Positibong terminal, GND: Negatibong terminal)
P1	2	Populated	DE2 MOSFET Driver Serial Interface Header. Mangyaring sumangguni sa MCP8025A/6 data sheet para sa hardware at mga detalye ng protocol ng komunikasyon

ICSP™ Header para sa Programmer/Debugger Interface (ISP1)
Ang 6-pin na header na ISP1 ay maaaring kumonekta sa programmer, halimbawaample, PICkit 4, para sa mga layunin ng programming at pag-debug. Ito ay hindi populated. I-populate kapag kailangan gamit ang Part Number 68016-106HLF o katulad nito. Ang mga detalye ng pin ay ibinigay sa Talahanayan 2-2.

TABLE 2-2: PIN DESCRIPTION – HEADER ISP1 

I-pin ang #	Pangalan ng Signal	Paglalarawan ng Pin
1	MCLR	Device Master Clear (MCLR)
2	+3.3V	Supply voltage
3	GND	Lupa
4	PGD	Linya ng Data ng Device Programming (PGD)
5	PGC	Linya ng Orasan ng Device Programming (PGC)

CAN Communication Interface Header(P5)
Ang 6-pin na header na ito ay maaaring gamitin para sa interfacing sa CAN network. Ang mga detalye ng pin ay ibinigay sa Talahanayan 2-3.

TABLE 2-3: PIN DESCRIPTION – HEADER P5 

I-pin ang #	Pangalan ng Signal	Paglalarawan ng Pin
1	3.3 V	Nagbibigay ng 3.3 volts sa isang panlabas na module (10 ma. Max)
2	STANDBY	Input Signal para ilagay ang smart controller sa standby
3	GND	Lupa
4	CANTX	CAN transmitter (3.3 V)
5	CANRX	CAN receiver (3.3 V)
6	DGND	Nakakonekta sa digital ground sa board

Speed ​​Reference UI Header (P2)
Ang 2-pin Header P2 ay ginagamit para sa pagbibigay ng Speed ​​reference sa firmware sa pamamagitan ng 2 pamamaraan. Ang mga pin ay protektado ng short-circuit. Ang mga detalye ng header P2 ay ibinigay sa Talahanayan 2-4.

TABLE 2-4: PIN DESCRIPTION – HEADER P2 

I-pin ang #	Pangalan ng Signal	Paglalarawan ng Pin
1	INPUT_FMU_PWM	Digital signal – PWM 50Hz, 3-5Volts, 4-85%
2	BILIS NG AD	Analog signal – 0 hanggang 3.3 V

Header ng Serial Communications (P3)
Ang 2-pin Header P3 ay maaaring gamitin para sa pag-access ng mga hindi nagamit na pin ng microcontroller para sa pagpapalawak o pag-debug ng function, at ang mga detalye ng pin ng header na J3 ay ibinibigay sa Talahanayan 2-4.

TABLE 2-4: PIN DESCRIPTION – HEADER P3 

I-pin ang #	Pangalan ng Signal	Paglalarawan ng Pin
1	RXL	UART – Tagatanggap
2	TXL	UART – Transmitter

DE2 MOSFET Driver Serial Interface Header (P1)
Ang 2-pin Header P1 ay maaaring gamitin para sa pag-access ng mga hindi nagamit na pin ng microcontroller para sa pagpapalawak o pag-debug ng function, at ang mga detalye ng pin ng header na J3 ay ibinibigay sa Talahanayan 2-4.

TABLE 2-4: PIN DESCRIPTION – HEADER P1

I-pin ang #	Pangalan ng Signal	Paglalarawan ng Pin
1	DE2	UART – DE2 Signal
2	GND	Board Ground na ginagamit para sa panlabas na koneksyon

Inverter Output Connector
Ang reference na disenyo ay maaaring magmaneho ng tatlong-phase na PMSM/BLDC na motor. Ang mga pagtatalaga ng pin ng connector ay ipinapakita sa Talahanayan 2-6. Ang tamang phase sequence ng motor ay dapat na konektado upang maiwasan ang reverse rotation.

TABLE 2-6: PIN DESCRIPTION 

I-pin ang #	Paglalarawan ng Pin
YUGTO A	Phase 1 na output ng inverter
YUGTO B	Phase 2 na output ng inverter
YUGTO C	Phase 3 na output ng inverter

Input DC Connector (VDC at GND)
Ang board ay idinisenyo upang gumana sa DC voltage saklaw ng 11V hanggang 14V, na maaaring paandarin sa pamamagitan ng mga konektor na VDC at GND. Ang mga detalye ng connector ay ibinigay sa Talahanayan 2-7.

TABLE 2-7: PIN DESCRIPTION 

I-pin ang #	Paglalarawan ng Pin
VDC	Positibo ang supply ng DC Input
GND	Negatibo ang supply ng DC Input

USER INTERFACE
Mayroong dalawang paraan upang mag-interface sa firmware ng Smart Drone Controller para makapagbigay ng input ng speed reference.

• PWM input (Digital na signal – PWM 50Hz, 3-5Volts, 4-55% Duty cycle)
• Analog voltage (0 – 3.3 Volts)

Ginagawa ang interface sa pamamagitan ng mga koneksyon sa P2 connector. Tingnan ang Talahanayan 2-4 para sa mga detalye. Ang reference na disenyo na ito ay may panlabas na accessory na PWM controller module na nagbibigay ng speed reference. Ang panlabas na controller ay may sariling potentiometer at 7 segment na LED display. Ang potentiometer ay maaaring gamitin upang ayusin ang nais na bilis sa pamamagitan ng pagpapalit ng PWM duty cycle na maaaring iba-iba mula 4% hanggang 55%. (50Hz 4-6Volts) sa 3 hanay. Tingnan ang Seksyon 3.3 para sa higit pang impormasyon.

PIN FUNCTION NG DsPIC DSC
Kinokontrol ng onboard na dsPIC33EP32MC204 device ang iba't ibang feature ng reference na disenyo sa pamamagitan ng mga peripheral at kakayahan ng CPU nito. Ang mga pin function ng dsPIC DSC ay pinagsama ayon sa kanilang functionality at ipinakita sa Talahanayan 2-9.

TABLE 2-9: dsPIC33EP32MC204 PIN FUNCTIONS

Signal	dsPIC DSC Pin Numero	dsPIC DSC Pag-andar ng Pin	dsPIC DSC Peripheral	Remarks
dsPIC DSC Configuration – Supply, I-reset, Orasan, at Programming
V33	28,40	VDD	Supply	+3.3V Digital na supply sa dsPIC DSC
DGND	6,29,39	VSS		Digital na Lupa
AV33	17	AVDD		+3.3V Analog supply sa dsPIC DSC
KASUNDUAN	16	AVSS		Analog na Lupa
OSCI	30	OSCI/CLKI/RA2	Panlabas na osileytor	Walang panlabas na koneksyon.
RST	18	MCLR	I-reset	Kumokonekta sa ICSP Header (ISP1)
ISPDATA	41	PGED2/ASDA2/RP37/RB5	In-Circuit Serial Programming (ICSP™) o In-circuit debugger	Kumokonekta sa ICSP Header (ISP1)
ISPCLK	42	PGEC2/ASCL2/RP38/RB6
IBUS	18	DACOUT/AN3/CMP1C/RA3	High Speed ​​Analog Comparator 1(CMP1) at DAC1	AmpAng liified Bus current ay higit pang sinasala bago kumonekta sa positibong input ng CMP1 para sa over-current detection. Ang over-current na threshold ay itinakda sa pamamagitan ng DAC1. Ang output ng comparator ay panloob na magagamit bilang fault input ng mga generator ng PWM upang isara ang mga PWM nang walang interbensyon ng CPU.
Voltage Feedback
ADBUS	23	PGEC1/AN4/C1IN1+/RPI34/R B2	Nakabahaging ADC Core	DC Bus voltagat puna.
Debug Interface (P3)
RXL	2	RP54/RC6	Remappable Function ng I/O at UART	Ang mga signal na ito ay konektado sa Header P3 upang mag-interface ng UART serial communication.
TXL	1	TMS/ASDA1/RP41/RB9
CAN Interface (P5)
CANTX	3	RP55/RC7	CAN receiver, transmitter at standby	Ang mga signal na ito ay konektado sa Header P5
CANRX	4	RP56/RC8
STANDBY	5	RP57/RC9
Mga PWM Output
PWM3H	8	RP42/PWM3H/RB10	Output ng PWM Module.	Sumangguni sa datasheet para sa higit pang mga detalye.
PWM3L	9	RP43/PWM3L/RB11
PWM2H	10	RPI144/PWM2H/RB12
PWM2L	11	RPI45/PWM2L/CTPLS/RB13
PWM1H	14	RPI46/PWM1H/T3CK/RB14
PWM1L	15	RPI47/PWM1L/T5CK/RB15
Pangkalahatang layunin I/O

I_OUT2	22	PGEC3/VREF+/AN3/RPI33/CT ED1/RB1	Nakabahaging ADC Core
MotorGateDr_ CE	31	OSC2/CLKO/RA3	I/O Port	Pinapagana o hindi pinapagana ang driver ng MOSFET.
MotorGateDrv _ILIMIT_OUT	36	SCK1/RP151/RC3	I/O Port	Proteksyon ng overcurrent.
DE2	33	FLT32/SCL2/RP36/RB4	UART1	Reprogrammable port na na-configure sa UART1 TX
DE2 RX1	32	SDA2/RPI24/RA8	UART1	Reprogrammable port na na-configure sa UART1 RX
Naka-scale na Phase voltage pagsukat
PHC	21	PGED3/VREF-/ AN2/RPI132/CTED2/RB0	Nakabahaging ADC Core	Back emf zero cross sensing PHASE C
PHB	20	AN1/C1IN1+/RA1	Nakabahaging ADC Core	Back emf zero cross sensing PHASE B
PHA, Feedback	19	AN0/OA2OUT/RA0	Nakabahaging ADC Core	Back emf zero cross sensing PHASE A
Walang koneksyon
–	35,12,37,38
–	43,44,24
–	30,13,27

PIN FUNCTIONS NG MOSFET DRIVER

Signal	MCP8026 Pin Numero	MCP8026 Pag-andar ng Pin	MCP8026 Function block	Remarks
Mga koneksyon sa Power at Ground
VCC_LI_PO WER	38,39	VDD	Bias generator	11-14 volts
PGND	36,35,24,20 ,19,7	PGND		Power ground
V12	34	+12V		12 Volt na output
V5	41	+5V		5 Volt na output
LX	37	LX		Buck regulator switch node para sa 3.3V out
FB	40	FB		Buck regulator feedback node para sa 3.3V out
Output ng PWM
PWM3H	46	PWM3H	Logic ng kontrol ng gate	Sumangguni sa datasheet ng device para sa higit pang mga detalye
PWM3L	45	PWM3L
PWM2H	48	PWM2H
PWM2L	47	PWM2L
PWM1H	2	PWM1H
PWM1L	1	PWM1L
Kasalukuyang sensing pin
I_SENSE2-	13	I_SENSE2-	Motor Control Unit	Phase A shunt -ve
I_SENSE2+	14	I_SENSE2+		Phase A shunt +ve
I_SENSE3-	10	I_SENSE3-		Phase B shunt -ve. Tandaan na ang shunt na ito ay nasa W kalahating tulay ng inverter.
I_SENSE3+	11	I_SENSE3+		Phase B shunt +ve. Tandaan na ang shunt na ito ay nasa W kalahating tulay ng inverter.

I_SENSE1-	17	I_SENSE1-	Motor Control Unit	Sanggunian voltage -ve
I_SENSE1+	18	I_SENSE1+		3.3V/2 reference voltage +ve
I_OUT1	16	I_OUT1		Naka-buffer na output 3.3V/2 Volts
I_OUT2	12	I_OUT2		AmpLified output Phase A kasalukuyang
I_OUT3	9	I_OUT3		AmpLified output Phase B kasalukuyang
Interface ng Serial DE2
DE2	44	DE2	Bias generator	Serial interface para sa pagsasaayos ng driver
Mga input ng MOSFET gate
U_Motor	30	PHA	Logic ng kontrol ng gate	Kumokonekta sa mga phase ng Motor.
V_Motor	29	PHB
W_Motor	28	PHC
High Side MOSFET gate drive
HS0	27	HSA	Logic ng kontrol ng gate	High side MOSFET Phase A
HS1	26	HSB		High side MOSFET Phase B
HS2	25	HSC		High side MOSFET Phase C
Bootstrap
VBA	33	VBA	Logic ng kontrol ng gate	Boot Strap capacitor output Phase A
VBB	32	VBB		Boot Strap capacitor output Phase B
VBC	31	VBC		Boot Strap capacitor output Phase C
Low Side MOSFET gate drive
LS0	21	LSA	Logic ng kontrol ng gate	Mababang bahagi ng MOSFET Phase A
LS1	22	LSB		Mababang bahagi ng MOSFET Phase B
LS2	23	LSC		Mababang bahagi ng MOSFET Phase C
Digital I/O
MotorGateDrv _CE	3	CE	Port ng komunikasyon	Pinapagana ang driver ng MC8026 MOSFET.
MotorGateDrv _ILIMIT_OUT	15	ILIMIT_OUT ( Aktibo mababa)	Motor Control Unit
Walang connect
–	8	LV_OUT1
–	4	LV_OUT2
–	6	HV_IN1
–	5	HV_IN2

Paglalarawan ng Hardware

PANIMULA
Ang Drone Propeller Reference Design Board ay nilayon upang ipakita ang kakayahan ng mga maliliit na pin count na motor control device sa dsPIC33EP na pamilya ng single core Digital Signal Controllers (DSCs). Ang control board ay nagsasama ng kaunting mga sangkap upang mabawasan ang timbang. Ang lugar ng PCB ay maaaring lalong lumiit sa laki para sa bersyon ng layunin ng produksyon. Maaaring i-program ang board sa pamamagitan ng In System Serial Programming connector at isinasama ang dalawang current sense resistors at isang MOSFET driver. Ang isang CAN interface connector ay ibinibigay para sa komunikasyon sa iba pang mga controllers at upang magbigay ng impormasyon sa bilis ng sanggunian kung kinakailangan. Ang inverter ng controller ay kumukuha ng input voltage sa hanay ng 10V hanggang 14V at maaaring maghatid ng tuluy-tuloy na output phase current na 8A (RMS) sa tinukoy na operating voltage saklaw. Para sa karagdagang impormasyon sa mga detalye ng elektrikal, tingnan ang Appendix B. "Mga Detalye ng Elektrisidad".

MGA SEKSYON NG HARDWARE
Sinasaklaw ng kabanatang ito ang mga sumusunod na seksyon ng hardware ng Drone Propeller Reference Design Board:

• dsPIC33EP32MC204 at nauugnay na circuitry
• Power Supply
• Kasalukuyang Sense Circuitry
• MOSFET gate driver circuitry
• Three-Phase Inverter Bridge
• ICSP Header/Debugger Interface

1. dsPIC33EP32MC204 at nauugnay na circuitry
2. Power Supply
   Ang controller board ay may tatlong regulated voltage outputs 12V, 5V at 3.3V na binuo ng MCP8026 MOSFET driver. Ang 3.3 volts ay nabuo gamit ang MCP8026 onboard buck regulator at isang feedback arrangement. Tingnan ang pulang kahon sa FIGURE A-1 sa seksyon ng schematics. Ang panlabas na power supply mula sa baterya ay direktang inilalapat sa inverter sa pamamagitan ng mga power connector. Ang isang 15uF capacitor ay nagbibigay ng DC filtering para sa matatag na operasyon sa panahon ng mabilis na pagbabago sa pagkarga. Pakitingnan ang data sheet ng device (MCP8026) para sa kasalukuyang kakayahan ng output ng bawat voltage output.
3. Kasalukuyang Sense Circuitry
   Nadarama ang kasalukuyang gamit ang sikat na "two shunt" na diskarte. Dalawang 10-mliohm shunt ang nagbibigay ng kasalukuyang input sa mga input ng on-chip Op-Amps. Ang Op-Amps ay nasa differential gain mode na may gain na 7.5 na nagbibigay ng 22Amp peak phase kasalukuyang kakayahan sa pagsukat. Ang ampAng kasalukuyang signal mula sa phase A (U half-bridge) at Phase B (W half-bridge) ay kino-convert ng dsPIC controller firmware. Isang voltage reference na may buffered output para sa 3.3V / 2 ay nagbibigay ng walang ingay na zero reference para sa kasalukuyang mga sense circuit. Tingnan ang seksyon ng Schematics FIGURE A-4 para sa mga detalye.
4. MOSFET gate driver circuitry
   Ang gate drive ay pinangangasiwaan sa loob maliban sa mga bootstrap capacitor at diode na matatagpuan sa board at idinisenyo na isinasaisip upang sapat na i-ON ang mga MOSFET sa pinakamababang operating vol.tage. Tingnan ang mga detalye para sa pagpapatakbo ng MCP8026 voltage range sa datasheet.
   Tingnan ang seksyon ng Schematics FIGURE A-1 para sa mga detalye ng interconnect.
5. Three-Phase Inverter Bridge
   Ang inverter ay ang karaniwang 3 Half bridge na may 6 N Channel MOSFET na aparato na may kakayahang gumana sa lahat ng 4 na quadrant. Direktang nakikipag-interface ang driver ng MOSFET sa pamamagitan ng slew rate na naglilimita sa mga resistor ng serye sa Gates ng MOSFETs. Ang isang karaniwang bootstrap circuit na binubuo ng isang network ng mga capacitor at diode ay ibinibigay para sa bawat isa sa mga high-side na MOSFET para sa sapat na turn-ON gate vol.tage. Ang bootstrap capacitors at diodes ay na-rate para sa buong operating voltage saklaw at kasalukuyang. Ang output ng three-phase inverter bridge ay available sa U, V, at W para sa tatlong phase ng motor. Tingnan ang seksyon ng Schematics FIGURE A-4 para sa pagkakakonekta at iba pang mga detalye.

ICSP Header/Debugger Interface
Pagprograma ng Smart Drone Controller board: Ang programming at debugging ay sa pamamagitan ng parehong ICSP connector na ISP1. Gamitin ang PICKIT 4 para mag-program gamit ang PKOB connector, konektado 1 hanggang 1 gaya ng ibinigay sa Talahanayan 2-2. Maaari kang magprogram ng alinman sa MPLAB-X IDE o MPLAB-X IPE. Palakasin ang board gamit ang 11-14 Volts. Piliin ang naaangkop na hex file at sundin ang mga tagubilin sa IDE/IPE. Kumpleto ang pagprograma kapag ang isang mensaheng “Pag-program/Pag-verify ay kumpleto” ay ipinapakita sa window ng output.

• Sumangguni sa mga sheet ng data ng MPLAB PICKIT 4 para sa mga tagubilin sa pag-debug

MGA HARDWARE CONNECTIONS
Inilalarawan ng seksyong ito ang isang paraan upang ipakita ang pagpapatakbo ng controller ng Drone. Ang reference na disenyo ay nangangailangan ng ilang karagdagang off-board accessory module at isang motor.

• Isang 5V power supply sa PWM controller
• Ang PWM controller ay ginagamit upang magbigay ng isang sanggunian sa bilis o isang potentiometer upang magbigay ng iba't ibang voltage bilis ng sanggunian
• Isang BLDC motor na may mga parameter tulad ng inilarawan sa Appendix B
• Isang power source ng baterya na 11-14V at 1500mAH na kapasidad

Maaaring gamitin ang anumang katugmang make o modelo upang palitan ang mga ipinapakita dito para sa matagumpay na operasyon. Ipinapakita sa ibaba ang mga exampang mga accessory at motor sa itaas na ginamit para sa demonstrasyong ito.

Controller ng PWM:

BLDC motor: DJI 2312

Baterya:

Mga tagubilin sa pagpapatakbo: Sundin ang mga hakbang tulad ng sa ibaba:

Tandaan: HUWAG IKAWIT ANG PROPELLER SA PANAHON NA ITO

Hakbang 1: Pangunahing koneksyon sa pinagmumulan ng kuryente
Ikonekta ang baterya na '+' at '-' sa mga terminal ng VDC at GND para mapagana ang smart controller. Maaari ding gumamit ng DC power supply.

Hakbang 2: Speed ​​reference signal sa smart Drone controller.
Kinukuha ng controller ang speed input reference mula sa PWM controller sa 5V max na peak. Ang output ng PWM controller ay nagbibigay ng ground-referenced 5V signal output na kumokonekta sa isang 5V tolerant input pin gaya ng ipinapakita sa larawan. Ipinapakita rin ang lokasyon para sa koneksyon sa lupa.

Hakbang 3: Power supply sa PWM controller.
Ikonekta ang Switching regular input sa mga terminal ng baterya at ang output (5V) sa PWM controller supply.

Hakbang 4: Configuration ng PWM controller:
Ang lapad ng pulso ng signal mula sa PWM controller ay napatunayan para sa isang wastong signal sa firmware upang maiwasan ang huwad na pag-ON at sobrang bilis. Ang controller ay may dalawang push-button switch. Piliin ang manu-manong mode ng pagpapatakbo gamit ang switch na "Piliin". Gamitin ang button na "Pulse Width" upang pumili sa pagitan ng 3 antas ng kontrol sa bilis. Ang switch ay umiikot sa 3 hanay para sa PWM duty cycle na output sa bawat pagpindot.

• Saklaw 1: 4-11%
• Saklaw 2: 10-27.5%
• Saklaw 3: 20-55%

Ang indikasyon ng display ay nag-iiba mula 800 hanggang 2200 para sa isang linear na pagbabago sa duty cycle sa loob ng saklaw. Ang pag-on ng potentiometer sa PWM controller ay tataas o babawasan ang output ng PWM.

Hakbang 5: Koneksyon sa terminal ng motor:
Ikonekta ang mga terminal ng motor sa PHASE A,B, at C. Ang sequence ay nagpapasya sa direksyon ng pag-ikot ng motor. Ang gustong pag-ikot ng Drone ay clockwise na tumitingin sa motor upang maiwasang lumuwag ang propeller. Samakatuwid, mahalagang kumpirmahin ang direksyon ng pag-ikot bago i-mount ang mga blades. Magbigay ng PWM reference signal sa pamamagitan ng pag-tweak ng potentiometer sa PWM controller na nagsisimula sa pinakamababang posisyon ng lapad ng pulso (800). Magsisimulang umiikot ang motor sa 7.87% duty cycle (50Hz) at mas mataas. Ang 7-Segment na display ay nagpapakita ng 1573 (7.87% duty cycle) hanggang 1931 (10.8% duty cycle) kapag umiikot ang motor. Kumpirmahin ang direksyon ng pag-ikot ay counterclockwise. Kung hindi magpalit ng anumang dalawang koneksyon sa mga terminal ng motor. Ibalik ang potentiometer sa pinakamababang setting ng bilis.

Hakbang 6: Pag-mount ng Propeller:
Idiskonekta ang lakas ng baterya. I-mount ang blade ng propeller sa pamamagitan ng pag-screw nito sa motor shaft sa direksyong pakanan. Hawakan nang mahigpit ang stick/motor na nakaunat ang braso at nasa ligtas na distansya mula sa lahat ng mga hadlang at tao habang tumatakbo. Ikonekta ang power supply. Ang pagkilos ng propeller ay magpapalakas sa kamay kapag umiikot, kaya ang mahigpit na pagkakahawak ay mahalaga upang maiwasan ang pinsala sa katawan. I-tweak ang potentiometer upang baguhin ang bilis (ipinapahiwatig ng display sa pagitan ng 1573 at 1931) Kinukumpleto nito ang pagpapakita.

Ipinapakita ng larawan sa ibaba ang pangkalahatang setup ng mga kable para sa demonstrasyon.

Mga eskematiko

MGA ESKEMATIKA NG LUPON
Ang seksyong ito ay nagbibigay ng mga schematics diagram ng dsPIC33EP32MC204 Drone Propeller Reference Design. Gumagamit ang reference na disenyo ng four-layer FR4, 1.6 mm, Plated-Through-Hole (PTH) construction.

Ang Talahanayan A-1 ay nagbubuod sa mga eskematiko ng Disenyo ng Sanggunian:

TALAHANAYAN A-1: ​​SCHEMATICS
Index ng Figure	Mga eskematiko Sheet No.	Mga Seksyon ng Hardware
Larawan A-1	1 ng 4	dsPIC33EP32MC204-dsPIC DSC(U1) Interconnections MCP8026-MOSFET driver interconnections 3.3V analog at digital na filter at feedback network dsPIC DSC panloob na pagpapatakbo amptagapagbuhay para sa ampnagpapalaki ng Bus Current Bootstrap network.
Larawan A-2	2 ng 4	In-System Serial Programming Header ISP1 CAN Communication Interface Header P5 Panlabas na PWM speed control Interface Header P2 Serial Debugger Interface P3
Larawan A-3	3 ng 4	DC Bus voltage scaling risistor divider Back-emf voltage scaling network Op-Amp gain at reference circuitry para sa phase current sensing
Larawan A-4	4 ng 4	Motor Control Inverter –Three-phase MOSFET bridge

Larawan A-1:

Larawan A-2

Larawan A-4

Mga Detalye ng Elektrisidad

PANIMULA
Ang seksyong ito ay nagbibigay ng mga de-koryenteng detalye para sa dsPIC33EP32MC204 Drone Motor Controller Reference Design (tingnan ang Talahanayan B-1).

MGA ESPISIPIKASYON NG KURYENTE 1:

Parameter	Nagpapatakbo Saklaw
Input DC Voltage	10-14V
Ganap na Pinakamataas na Input DC Voltage	20V
Maximum Input Current sa pamamagitan ng Connector VDC at GND	10A
Patuloy na Output Current bawat phase @ 25°C	44A (Peak)

Mga Detalye ng Motor: DJI 2312
Paglaban sa Phase ng Motor	42-47 milli Ohms
Motor Phase Inductance	7.5 micro-Henrys
Mga Pares ng Motor Pole	4

Tandaan:

1. Habang tumatakbo sa isang nakapaligid na temperatura na +25°C at sa loob ng pinapayagang Input DC voltage range ang board ay nananatili sa loob ng thermal limits para sa tuluy-tuloy na bawat phase na alon na hanggang 5A (RMS).

Bill of Materials (BOM)

BILL OF MATERIALS

item	Magkomento	Taga-disenyo	Dami
1	10uF 25V 10% 1206	C1	1
2	10uF 25V 10% 0805	C2，C17, C18	3
3	1uF 25V 10% 0402	C3, C5	2
4	22uF 25V 20% 0805	C4	1
5	100nF 25V 0402	C6	1
6	2.2uF 10V 0402	C24, C26	2
7	1uF 25V 10% 0603	C7, C8, C9, C10, C12, C13	6
8	100nF 50V 10% 0603	C11, C14, C15, C20	4
9	1.8nF 50V 10% 0402	C16	1
10	0.01uF 50V 10% 0603	C19, C23, C27，C25	3
11	100pF 50V 5% 0603	C21, C22	2
12	680uF 25V 10% RB2/4	C28	1
13	5.6nF 50V 10% 0603	C29, C30	2
14	1N5819 SOD323	D1, D2, D3, D7	4
15	1N5819 SOD323	D4, D5, D6	3
16	4.7uF 25V 10% 0805	E1	1
17	TPHR8504PL SOP8	NMOS1, NMOS2, NMOS3, NMOS4, NMOS5, NMOS6	6
18	15uH 1A SMD4*4	P4	1
19	200R 1% 0603	R1, R2	2
20	0R 1% 0603	R5,R27	2
21	47K 1% 0603	R4, R6, R14, R24	4
22	47R 1% 0402	R7, R8, R9, R18, R19, R20	6
23	2K 1% 0603	R10, R37, R38, R39, R40, R42, R45, R46, R48, R49, R54, R57	12
24	300K 1% 0402	R11, R12, R13	3
25	24.9R 1% 0603	R15, R16, R17	3
26	100K 1% 0402	R21, R22, R23	3
27	0.01R 1% 2010	R25,R26	1
28	0R 1% 0805	R28	1
29	butil 1R 0603	R29	1
30	18K 1% 0603	R30	1
31	4.99R 1% 0603	R31	1
32	11K 1% 0603	R32	1
33	30K 1% 0603	R33, R34, R47, R50	4
34	300R 1% 0603	R35, R44, R55	3
35	20k 1% 0603	R36	1
36	12K 1% 0603	R41, R53, R56	3
37	10K 1% 0603	R43, R52	2
38	1k 1% 0603	R51	1
39	330R 1% 0603	R58, R59	2

40	DSPIC33EP64MC504-I/PT TQFP44	U1	1
41	MCP8026-48L TQFP48	U2	1
42	2 PIN-68016-106HLF	P1, P2, P3	3
43	5 PIN-68016-106HLF	ISP1	1
44	6 PIN-68016-106HLF	P5	1

Mga Resulta ng Pagsusulit

Ang mga pagsubok ay isinagawa upang makilala ang Drone Propeller Reference Design. Ang isang 12V, apat na poste na pares na tatlong-phase na PMSM Drone na motor na ipinapakita sa setup sa pahina 1 ay ginamit para sa pagsubok na may mga blades na nakakabit. Ang talahanayan D-1 ay nagbubuod ng mga resulta ng pagsusulit. Ipinapakita ng Figure D-1 ang bilis vs. input power.

Talahanayan D-1

Larawan D-1

Mga Dokumento / Mga Mapagkukunan

	MICROCHIP dsPIC33EP32MC204 Drone Propeller Reference Design [pdf] Gabay sa Gumagamit dsPIC33EP32MC204, dsPIC33EP32MC204 Drone Propeller Reference Design, Drone Propeller Reference Design, Propeller Reference Design, Reference Design, Design
	MICROCHIP dsPIC33EP32MC204 Drone Propeller Reference Design [pdf] Mga tagubilin DS70005545A, DS70005545, 70005545A, 70005545, dsPIC33EP32MC204 Drone Propeller Reference Design, dsPIC33EP32MC204, Drone Propeller Reference Design, Disenyo, Propeller Reference

Mga sanggunian

• User Manual