Ucz się

Sterownik silnika Xiaomi CyberGear: wydajna moc i inteligentna komunikacja

przez ELAB Open
na

Przegląd wyglądu i specyfikacje produktu sterownika silnika Xiaomi CyberGear

Inteligentny silnik mikromotorowy Xiaomi CyberGear

Inteligentny silnik mikromotorowy Xiaomi CyberGear

Zobacz produkt

 

Zintegrowany zasilacz 24V i zaciski komunikacji CAN

  • Zasilacz 24V DC: Sterownik obsługuje standardowy zasilacz 24V DC, zapewniając stabilną pracę w różnych warunkach roboczych.

  • Interfejs komunikacji CAN: Zintegrowany interfejs CAN (Controller Area Network) umożliwia efektywną komunikację z innymi systemami elektronicznymi, zapewniając wyższą integrację systemu i szybsze czasy reakcji.

    

Wersja sprzętowa i grawerowanie laserowe Kod QR

  • Wygrawerowany laserowo kod QR: Kod QR na obudowie sterownika zapewnia unikalność produktu, umożliwiając szybką identyfikację i zarządzanie, co upraszcza obsługę posprzedażową i kontrolę jakości.

  • Identyfikacja wersji sprzętu: Wyraźnie oznaczone wersje sprzętu umożliwiają technikom szybkie rozpoznanie modeli do aktualizacji systemu, kontroli zgodności i konserwacji.

       

MCU Port pobierania

Sterownik jest wyposażony w dedykowany port do pobierania MCU (jednostka mikrokontrolera) do aktualizacji oprogramowania układowego i debugowania systemu. Technicy mogą używać tego portu do szybkiego przesyłania nowego oprogramowania, optymalizacji wydajności systemu lub przeprowadzania diagnostyki w czasie rzeczywistym.

       

Punkty testowe komunikacji CAN

Dla wygody montażu i konserwacji, sterownik posiada dedykowane punkty testowe komunikacji CAN. Technicy mogą weryfikować integralność i funkcjonalność linii komunikacyjnych, co znacznie poprawia efektywność debugowania i rozwiązywania usterek.

       

Lampka kontrolna Projekt

Wiele wskaźników świetlnych służy do wyświetlania statusu operacyjnego sterownika i systemu:

  • Wskaźnik zasilania: Pokazuje, czy urządzenie otrzymuje zasilanie prawidłowo.

  • Wskaźnik sygnału: Odzwierciedla status komunikacji i transmisji sygnału, pomagając w monitorowaniu i identyfikacji potencjalnych problemów.

   

Standaryzowane otwory montażowe

Obudowa silnika jest zaprojektowana z ustandaryzowanymi otworami montażowymi, aby zapewnić bezpieczną instalację na kompatybilnych pojazdach lub urządzeniach. Ten projekt poprawia efektywność montażu i zwiększa niezawodność operacyjną.

 

Trójfazowe zaciski uzwojenia (C, A, B)

Sterownik zapewnia wyraźnie oznaczone punkty spawania (C, A, B) dla trójfazowych uzwojeń silnika.
  • Wydajne Połączenie: Standardowe punkty spawania zapewniają bezpieczne i wydajne połączenie między uzwojeniami silnika a sterownikiem.
  • Stabilne Przenoszenie Mocy: Optymalna współpraca między silnikiem a sterownikiem poprawia niezawodność działania i ogólną wydajność.
 
Specyfikacja przedmiotu
Napięcie znamionowe pracy 24VDC
Maksymalne dozwolone napięcie 28VDC
Nominalny prąd roboczy 6,5A
Maksymalny dozwolony prąd 23A
Zużycie energii w trybie czuwania ≤18mA
Prędkość transmisji magistrali CAN 1Mbps
Wymiary Φ58mm
Temperatura środowiska pracy -20°C do 50°C
Maksymalna dopuszczalna temperatura dla płyty sterującej 80°C
Rozdzielczość enkodera 14-bitowy (jednoobrotowy absolutny)

 

       

Definicje interfejsu dysku

Schemat interfejsu napędu

  

Interfejs dysku Zalecane modele

Numer seryjny Model strony płyty Model strony przewodu
1 XT30PB(2+2)-M.G.B XT30(2+2)-F.G.B
2 Podkładka lutownicza 2,0 mm-2P Sonda 2,0 mm-2P
3 Podkładka lutownicza 2,54mm-4P Sonda 2,54mm-4P

     

    

Definicje pinów interfejsu kierowcy

Zasilanie i port komunikacji CAN:

Numer seryjny Funkcja interfejsu Numer pinu Opis
1 Interfejs zasilania i CAN 1 Zasilanie dodatnie (+)
2 Moc ujemna (-)
3 CAN Niski (CAN_L)
4 CAN Wysoki (CAN_H)
2 Punkty testowe komunikacji CAN 1 CAN Niski (CAN_L)
2 CAN Wysoki (CAN_H)
3 Port pobierania 1 SWDIO (Dane)
2 SWCLK (Zegar)
3 3V3 (Dodatnie 3,3V)
4 GND (Masa)

 

      

Definicja wskaźnika napędu

Definicja lampki kontrolnej Opis
Wskaźnik zasilania (czerwony) Lampka wskaźnika zasilania służy do wskazywania 3,3V MCU
status zasilania. Gdy całkowite napięcie wejściowe wynosi 24V,
światło będzie czerwone, wskazując, że sieć działa prawidłowo.
 Jeśli napięcie wejściowe jest poniżej 24V, wskaźnik będzie musiał zostać wyłączony.
Wskaźnik sygnału (niebieski) Lampka wskaźnika sygnału miga, gdy MCU jest
działa normalnie, a chip funkcjonuje poprawnie.


       

Główne komponenty i specyfikacje

Numer seryjny Przedmiot Numer części Ilość
1 Układ MCU GD32F303RET6 1 sztuka
2 Układ sterownika 6EDL7141 1 sztuka
3 Magnetyczny układ enkodera AS5047P 1 sztuka
4 Czuły rezystor NXFT15XH103FEAB021/NCP18XH103F03RB 2 sztuki
5 Mocowy MOSFET JMGG031V06A 6 sztuk

  • MCU Chip: Jednostka mikrokontrolera (MCU) działa jako „mózg” urządzenia, odpowiedzialna za kontrolowanie i koordynowanie innych komponentów.

  • Układ sterujący: Ten komponent napędza silniki lub inne siłowniki, przekształcając sygnały sterujące w sygnały napędowe.

  • Magnetyczny układ enkodera: Służy do wykrywania prędkości i położenia silnika, dostarczając niezbędne informacje zwrotne dla precyzyjnej kontroli.

  • Termistor: Monitoruje temperaturę urządzenia, zapewniając bezpieczną pracę i zapobiegając przegrzaniu.

  • Moc MOSFET: Półprzewodnik mocy powszechnie stosowany w obwodach napędu silników do efektywnego przełączania i sterowania sygnałami o wysokiej mocy.

       

Protokół komunikacji kierowcy i instrukcje użytkowania

Komunikacja silnika to interfejs komunikacyjny CAN 2.0 z prędkością transmisji 1 Mbps i rozszerzonym formatem ramki, jak pokazano poniżej:

Domena danych

29-bitowy identyfikator

Pole danych 8-bajtowych

Wymiar

Bit28~bit24

bit23~8

bit7~0

Byte0~Byte7

Opis

Typ komunikacji

Obszar danych 2

adresy docelowe

Obszar danych 1

 

Silnik obsługuje następujące tryby sterowania:

  1. Tryb kompleksowej kontroli: Ustaw pięć parametrów sterowania operacyjnego silnika, aby osiągnąć zintegrowaną kontrolę.

  2. Tryb bieżący: Określ docelowy prąd Iq, aby osiągnąć precyzyjną regulację prądu.

  3. Tryb prędkości: Określ docelową prędkość biegu, którą silnik ma utrzymywać.

  4. Tryb pozycji: Określ docelową pozycję, a silnik przesunie się do niej i utrzyma ją.

    

Główne komponenty i specyfikacje

Numer seryjny Przedmiot Numer części Ilość
1 Układ MCU GD32F303RET6 1 sztuka
2 Układ sterownika 6EDL7141 1 sztuka
3 Magnetyczny układ enkodera AS5047P 1 sztuka
4 Czuły rezystor NXFT15XH103FEAB021/NCP18XH103F03RB 2 sztuki
5 Mocowy MOSFET JMGG031V06A 6 sztuk

  • MCU Chip: Jednostka mikrokontrolera (MCU) działa jako "mózg" urządzenia, odpowiedzialna za kontrolowanie i koordynowanie innych komponentów.

  • Układ sterujący: Ten komponent napędza silniki lub inne siłowniki, przekształcając sygnały sterujące w sygnały napędowe.

  • Magnetyczny układ enkodera: Służy do wykrywania prędkości i położenia silnika, dostarczając niezbędne informacje zwrotne dla precyzyjnej kontroli.

  • Termistor: Monitoruje temperaturę urządzenia, zapewniając bezpieczną pracę i zapobiegając przegrzaniu.

  • Moc MOSFET: Półprzewodnik mocy powszechnie stosowany w obwodach napędu silników do efektywnego przełączania i sterowania sygnałami o wysokiej mocy.

      

Protokół komunikacji kierowcy i instrukcje użytkowania

Komunikacja silnika to interfejs komunikacyjny CAN 2.0 z prędkością transmisji 1 Mbps i rozszerzonym formatem ramki, jak pokazano poniżej:

Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis Typ komunikacji Obszar danych 2 adresy docelowe Obszar danych 1

Silnik obsługuje następujące tryby sterowania:

  1. Tryb kompleksowej kontroli: Ustaw pięć parametrów sterowania operacyjnego silnika, aby osiągnąć zintegrowaną kontrolę.

  2. Tryb bieżący: Określ docelowy prąd Iq, aby osiągnąć precyzyjną regulację prądu.

  3. Tryb prędkości: Określ docelową prędkość biegu, którą silnik ma utrzymywać.

  4. Tryb pozycji: Określ docelową pozycję, a silnik przesunie się do niej i utrzyma ją.

     

Opis typu protokołu komunikacyjnego

  1. pobierz identyfikator urządzenia (typ komunikacji 0); pobierz identyfikator urządzenia i unikalny identyfikator MCU o długości 664 bitów

Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 0 bit15~8: używane do identyfikacji
identyfikator CAN hosta		 Docelowy silnik CAN_ID 0

Ramka odpowiedzi:
Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 0 Docelowy silnik CAN_ID 0XFE Unikalny identyfikator MCU 64-bitowy

 

  1. Polecenia sterowania silnikiem w trybie pracy (typ komunikacji 1) są używane do wysyłania poleceń sterujących do silnika.

Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 1 Byte2: Moment obrotowy (0~65535)
odpowiadające (-12Nm12Nm)		 Docelowy identyfikator CAN silnika Byte0~1:Kąt docelowy[0~65535]
odpowiada (-4π~4π)
Byte2~3:Docelowa prędkość kątowa[0~65535]
odpowiada (-30rad/s~30rad/s)
Byte4~5:Kp[0~65535] odpowiada
do(0.0~500.0)
Byte6~7:Kd [0~65535] odpowiada
(0,0~5,0)
Ramka odpowiedzi: Ramka sprzężenia zwrotnego silnika odpowiedzi (patrz typ komunikacji 2)

 

  1. Dane zwrotne silnika (typ komunikacji 2) są używane do przekazywania informacji zwrotnych do komputera nadrzędnego na temat stanu pracy silnika.

Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 2 Bit8~Bit15: Prąd
identyfikator CAN silnika
bit21~16: Komunikat o błędzie
(0 nie 1 tak)
bit21: Nie skalibrowany
bit20: błąd kodu HALL
bit19: Kodowanie magnetyczne
usterka
bit18: Przekroczenie temperatury
bit17: Przeciążenie prądowe
bit16: Usterka niskiego napięcia
bit22~23: Status trybu
0 : Tryb resetowania [Reset]
1: Tryb Cali 
[Calibration]
2: Tryb silnika [Praca]		 Host CAN_ID Byte0~1:Kąt docelowy[0~65535]
odpowiada (-4π~4π)
Byte2~3:Docelowy kątowy
velocity[0~65535] odpowiada
do(-30rad/s~30rad/s)
Byte4~5:Kp[0~65535] odpowiada
do(0.0~500.0)
Byte6~7:Kd [0~65535] odpowiada
do (0.0~5.0)Byte0~1:Aktualny kąt[0~65535] odpowiada
do(-4π~4π)
Byte2~3:Aktualny kątowy
velocity[0~65535] odpowiada
do(-30rad/s~30rad/s)
Byte4~5:Aktualny moment obrotowy[0~65535]
odpowiada (-12Nm~12Nm)
Byte6~7:Aktualny
temperatura:Temp(Celsjusz)*10

  1. Włączanie silnika (typ komunikacji 3)

Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 4 bit15~8: używane do identyfikacji
główny CAN_ID		 Docelowy silnik CAN_ID Podczas normalnej pracy,
obszar danych powinien zostać wyczyszczony
0; Byte[0]=1: wyczyść błąd;

Ramka odpowiedzi: Ramka sprzężenia zwrotnego silnika odpowiedzi (patrz typ komunikacji 2)

         

  1. Zatrzymanie silnika (typ komunikacji 4)
Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 4 bit15~8: używane do identyfikacji
główny CAN_ID		 Docelowy silnik CAN_ID Podczas normalnej pracy,
obszar danych powinien zostać wyczyszczony
0; Byte[0]=1: wyczyść błąd;

Ramka odpowiedzi: Ramka sprzężenia zwrotnego silnika odpowiedzi (patrz typ komunikacji 2)

     

  1. Ustawienie mechanicznej pozycji zerowej silnika (typ komunikacji 6) ustawia aktualną pozycję silnika na mechaniczną pozycję zerową (utracona po wyłączeniu zasilania)

Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 6 bit15~8: używany do identyfikacji głównego CAN_ID Docelowy silnik CAN_ID Byte[0]=1

Ramka odpowiedzi: Ramka sprzężenia zwrotnego silnika odpowiedzi (patrz typ komunikacji 2)

            

  1. Ustawianie CAN_ID silnika (typ komunikacji 7) Zmiana aktualnego CAN_ID silnika wchodzi w życie natychmiast.
Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 7 Bit15~8: Używany do identyfikacji głównego CAN_ID.
Bit16~23: Wstępnie ustawiony CAN_ID		 Docelowy silnik CAN_ID   

Ramka odpowiedzi: Ramka sprzężenia zwrotnego silnika odpowiedzi (zobacz typ komunikacji 0)

          

  1. Indywidualny odczyt parametru (typ komunikacji 17)

Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 17 bit15~8: używany do identyfikacji głównego CAN_ID Docelowy silnik CAN_ID Byte0~1: indeks, kolumny parametrów Zobacz typ komunikacji 22, aby uzyskać szczegóły.
Byte2~3: 00
Byte4~7: 00

Odpowiedź ramka:
Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 17 bit15~8: używany do identyfikacji głównego CAN_ID Docelowy silnik CAN_ID Byte0~1: indeks, zobacz typ komunikacji 22 dla listy parametrów.
Byte2~3: 00
Byte4~7: dane parametru, 1 bajt danych w Byte4

 

  1. Pojedyncze zapisy parametrów (typ komunikacji 18) (utrata zasilania)

Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 18 bit15~8: używany do identyfikacji głównego CAN_ID Docelowy silnik CAN_ID Byte0~1: indeks, szczegóły listy parametrów
Zobacz typ komunikacji 22
Byte2~3: 00
Byte4~7: dane parametru

Ramka odpowiedzi: Ramka sprzężenia zwrotnego silnika odpowiedzi (patrz typ komunikacji 2)

       

  1. Ramki informacji zwrotnej o błędach (typ komunikacji 21)

Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 21

bit15~8: używane do identyfikacji

główny CAN_ID

 Silnik CAN_ID Byte0~3: wartość błędu (nie 0:
wadliwy, 0: normalny)
bit16: Próbkowanie prądu fazowego
przeciążenie prądowe
bit15~bit8:awaria przeciążenia
bit7:Koder nie skalibrowany
bit5:C próbkowanie prądu fazy
przeciążenie prądowe
bit4:B próbkowanie prądu fazy
przeciążenie prądowe
bit3:Usterka przepięciowa
bit2:Usterka niskiego napięcia
bit1:Błąd układu sterownika
bit0: Błąd przegrzania silnika, domyślnie 80 stopni.
Byte4~7: wartość ostrzeżenia
Byte4~7: wartość ostrzeżenia
bit0: przegrzanie silnika
ostrzeżenie, domyślnie 75 stopni

  1. Baud modyfikacja szybkości (typ komunikacji 22) (proszę odnieść się do udokumentowanej procedury i modyfikować ją ostrożnie, ponieważ nieprawidłowa operacja spowoduje problemy takie jak brak połączenia z silnikiem i niepowodzenie aktualizacji)

Domena danych 29-bitowy identyfikator Pole danych 8-bajtowych
Wymiar Bit28~bit24 bit23~8 bit7~0 Byte0~Byte7
Opis 22

bit15~8: używane do identyfikacji

główny CAN_ID

 Docelowy silnik CAN_ID Byte0: Prędkość transmisji silnika
1: 1Mbps
2: 500kbps
3: 250kbps
4: 125kbps

Ramka odpowiedzi: Ramka nadawcza silnika odpowiedzi (zobacz typ komunikacji 0)

     

  1. Indywidualne listy parametrów mogą być odczytywane i zapisywane (7019-7020 są czytelne w wersji oprogramowania 1.2.1.5).   

Parametry
indeks		 Parametr
nazwa		 Opis Typ Bajty Jednostka/Opis Uprawnienia do odczytu/zapisu R/W
0X7005 run_mode 0: Tryb kontroli operacyjnej
1: Tryb pozycji
2: Tryb prędkości
3: Bieżący tryb		 uint8 1     W/R
0X7006 iq_ref Aktualny tryb Iq
Polecenie		 liczba zmiennoprzecinkowa 4 -23~23A W/R
0X700A spd_ref Tryb RPM RPM
Polecenie		 liczba zmiennoprzecinkowa 4 -30~30rad/s W/R
0X700B imit_torque Limit momentu obrotowego liczba zmiennoprzecinkowa 4 0~12Nm W/R
0X7010 cur_kp Współczynnik Kp prądu liczba zmiennoprzecinkowa 4 Wartość domyślna 0,125 W/R
0X7011 cur_ki Ki obecnego liczba zmiennoprzecinkowa 4 Wartość domyślna 0,0158 W/R
0X7014 cur_filt_gain Aktualny filtr
współczynnik filt_gain		 liczba zmiennoprzecinkowa 4 0~1.0, wartość domyślna 0.1 W/R
0X7016 loc_ref Tryb pozycji
Polecenie kąta		 liczba zmiennoprzecinkowa 4 rad W/R
0X7017 limit_spd Tryb pozycji
Ograniczenie prędkości		 liczba zmiennoprzecinkowa 4 0~30rad/s W/R
0X7018 limit_cur Prędkość Pozycja
Tryb Aktualny Limit		 liczba zmiennoprzecinkowa 4 0~23A W/R
0x7019 pozycjaMecha Wskaźnik końcowego obciążenia
Kąt mechaniczny		 liczba zmiennoprzecinkowa 4 rad R
0x701A iqf Wartość filtra Iq liczba zmiennoprzecinkowa 4 -23~23A R
0x701B mechVel Prędkość po stronie obciążenia liczba zmiennoprzecinkowa 4 -30~30rad/s R
0x701C VBUS napięcie szyny zbiorczej liczba zmiennoprzecinkowa 4 V R
0x701D obrót liczba okrążeń int16 2 liczba okrążeń W/R
0x701E loc_kp kp pozycji liczba zmiennoprzecinkowa 4 Wartość domyślna 30 W/R
0x701F spd_kp kp prędkości liczba zmiennoprzecinkowa 4 Wartość domyślna 1 W/R
0x7020 spd_ki ki prędkości liczba zmiennoprzecinkowa 4 Wartość domyślna 0,002 W/R

Najczęściej zadawane pytania

Pytanie 1: Jaka jest maksymalna temperatura, jaką może osiągnąć płyta sterująca silnikiem Xiaomi cybergear?

A1: W normalnych warunkach pracy maksymalna temperatura robocza płytki sterującej silnika Xiaomi CyberGear wynosi zazwyczaj około 80°C. Jednak podczas szczytowych obciążeń lub pracy o wysokiej wydajności krytyczne komponenty, takie jak MOSFET-y i regulatory mocy, mogą chwilowo osiągać temperatury od 100°C do 120°C (212°F do 248°F).

Aby zapewnić niezawodną pracę i zapobiec uszkodzeniom termicznym, zaleca się zastosowanie odpowiednich rozwiązań chłodzących, takich jak radiatory, wentylatory chłodzące lub odpowiednia wentylacja, aby skutecznie zarządzać temperaturami i wydłużyć żywotność urządzenia.

      

Polecane artykuły

   

 

Więcej informacji

 

Udostępnij:
Udostępnij

Zostaw komentarz

Twój adres e-mail nie będzie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Pasek boczny

Kategorie bloga
Najnowszy post

Ta sekcja nie zawiera obecnie żadnych treści. Dodaj treść do tej sekcji za pomocą paska bocznego.

Zarejestruj się do naszego newslettera

Uzyskaj najnowsze informacje o naszych produktach i specjalnych ofertach.