ООО «Валдай роботы»: Драйвер промышленного сервопривода
Цель проекта:
Тестирование возможностей микроконтроллера, необходимых для реализации драйвера промышленного сервопривода.
Описание задачи:
- Изучение устройства и возможностей необходимых периферийных блоков микроконтроллера: CRU, GPIO, PWMA, QEP, ADC, TIM, UART, SPI, CANFD, USB.
- Написание и отладка тестовой программы для проверки функционала блоков.
- Проверка одновременной работы нескольких ядер микроконтроллера.
Ключевые особенности реализации:
- Используемый микроконтроллер:
BE-U1000
- Алгоритмы/программное обеспечение:
В тестовой программе были реализованы следующие программные компоненты:
- Генерация шестиканальной ШИМ с мертвым временем для инвертора
- Передача данных по UART с двойной буферизацией (аппаратный + программный FIFO буфер). Передача форматированного вывода через UART.
- Стек протокола CANopen.
- USB device со своим интерфейсом.
Были использованы следующие инструменты: riscv32-none-elf toolchain, Makefile скрипты для сборки, OpenOCD. Все из mcu-sdk-2.1.0 от производителя микроконтроллера, а также свои Makefile и shell скрипты для подключения к микроконтроллеру и отладки.
- Аппаратная часть:
Была использована отладочная плата EVU-BA-2.1 и модуль CAN трансивера. Для проверки работоспособности использовались логический анализатор и USB-CAN адаптер.
- Образовательный или промышленный контекст:
Проект был предназначен для проверки возможности промышленного внедрения тестируемого микроконтроллера.
Результаты:
Возможности микроконтроллера были успешно протестированы, подтверждена работоспособность и возможность его применения в драйверах сервоприводов. Изучены документация и предлагаемые производителем средства разработки. Выявлены особенности микроконтроллера, на которые стоит обратить внимание при разработке устройств.
Преимущества по сравнению с аналогами: высокая частота тактирования, наличие нескольких ядер, обширный набор периферии.
Выводы:
Проект позволил оценить на практике возможности нового микроконтроллера и открыть путь к его применению в последующих проектах.
Перспективы:
В дальнейшем этот проект может перерасти в полноценный собственный драйвер сервопривода, который можно будет применить в разрабатываемых промышленных роботах вместо покупных аналогов. Это поможет в локализации производства компонентов отечественных роботов.