Gibt es Mikrocontroller mit integrierter H-Brücke für DIY-Servos?

Es gibt einige (teure) Komponenten wie den Mikrocontroller MM908E625 HC08 (Motorola-kompatibel) von FreeScale Semiconductor , die speziell für die in der Frage angegebene Verwendungsart entwickelt wurden. Die Schlagzeilenbeschreibung des MM908E625 lautet:

" Integrierte Quad Half H-Bridge mit Stromversorgung, eingebetteter MCU und serieller LIN-Kommunikation ".

Um aus dem technischen Hinweis zu zitieren: ( alle fettgedruckten Markierungen stammen von mir )

Merkmale

• Leistungsstarker M68 HC908EY16-Kern
• 16 KB On-Chip-Flash-Speicher und 512 B RAM
• Modul zur internen Takterzeugung
• Zwei 16-Bit-Zweikanal- Timer
• 10-Bit -ADC
• LIN-Physical-Layer
• Autonomer Watchdog mit zyklischem Wake-Up
• Drei zweipolige Eingänge für Hall-Effekt-Sensoren
• Ein analoger Eingang mit schaltbarer Stromquelle
• Vier niedrige RDS(ON) -Halbbrückenausgänge
• Ein Low-RDS(ON)-High-Side-Ausgang
• 13 Mikrocontroller- I/Os

Kurz gesagt, dies ist perfekt für die bidirektionale Steuerung von bis zu 2 DC-Motoren mit geringem Stromverbrauch (500 mA) oder einem Schrittmotor über die zwei integrierten H-Brücken. Ein PID kann im Mikrocontroller-Kern implementiert werden, er hat reichlich Speicher und einen internen Takt von 32 MHz, mehr als genug für einen PID. Der PID kann Drehpositionseingaben von bis zu 3 Hall-Effekt-Sensoren integrieren. Außerdem ist eine Back-EMF-Erkennung integriert, die eine verbesserte Motorsteuerung ermöglicht. Meine bevorzugte Verwendung für den ADC wäre der Temperatureingang, wodurch eine Übertemperaturabschaltung implementiert werden kann.

Beispielcode für grundlegende PID-Funktionen, einschließlich BEMF- und Encoder-Erfassung, ist von FreeScale erhältlich.

Es gibt einige fortschrittlichere Open-Source-PID-Implementierungen für die HC08-Kerne, obwohl mir keine bekannt sind, die bereits auf dieses Gerät portiert wurden. Wird die Portierung kompliziert? Nicht wirklich.

Es lohnt sich, sich an FreeScale zu wenden, um Muster zu erhalten und zu prüfen, ob sie auch ein Evaluierungsboard verkaufen.

Versuchen Sie für andere, ähnliche Produkte Schlüsselwörter wie integrierter Kern und H-Bridge .

Notiz:

Die Verwendung eines solchen Teils, das in geringen Stückzahlen beschafft wird, ist im Vergleich zur Beschaffung von Hobby-Servos von der Stange wahrscheinlich nicht kosteneffektiv, da Servohersteller von Skaleneffekten profitieren.

Aktualisieren:

Wenn kein tatsächlicher PID erforderlich ist und eine einfache Ansteuerung vom Komparatortyp gegen den Eingang des Positionsgebers ausreicht, gibt es andere billigere Optionen. Diese erlauben jedoch in der Regel keine sanfte Betätigung (langsamer Start / langsamer Stopp / Overshoot-Tuning).

• Mitsubishi M51660L , ein Treiber für einen einzelnen Gleichstrommotor (oder Solenoid) für Servoanwendungen. 3 $ pro Stück bei eBay.
• Infineon TLE4206 , ein weiterer einzelner DC-Motor (oder Solenoid)-Treiber für Servoanwendungen. 4 $ pro Stück bei eBay.

[BITTE BEACHTEN SIE: Die Frage wurde geändert, NACHDEM ich geantwortet habe! Überprüfen Sie den ursprünglichen Beitrag, bevor Sie launisch werden und abstimmen! Meine Güte! ]

Der von Ihnen ausgewählte Motortreiber hat kein „Gehirn“, er ist lediglich ein Gerät zur Steuerung der Geschwindigkeit und Richtung des Motors in Abhängigkeit von den Eingangssteuersignalen.

Ein (sehr) einfaches Diagramm eines Servosteuerungssystems:

Das Projekt, das du entwickelst, ist eines von denen, an denen du hauptberuflich arbeitest. Sie kennen die anzutreibende Last, dann müssen Sie das Getriebe, den Motor und das Positionsrückführungsgerät auswählen. (Ein Potentiometer kann für sehr leichten Gebrauch in Ordnung sein, sagen wir 100 Operationen pro Tag, vielleicht 20 Tage im Jahr, aber es nutzt sich schnell bis zum Noppen ab, wenn es monatelang 100 Mal am Tag verwendet wird! Sie werden einen Magneten betrachten Drehpositionssensor oder optische Positionssensoren ( http://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder ) – etwas, das sich nicht in ein paar Tagen abnutzt!)

Als nächstes kommt das „Gehirn“. Ein Mikrocontroller (oder ein gleichwertiges Gerät, die "MCU" in dem von Ihnen bereitgestellten Datenblatt), das das Eingangs-[Steuer-] Signal (wo der Ausgang landen soll) mit der tatsächlichen Position der Ausgangswelle vergleicht. Das „Gehirn“ berechnet die Differenz zwischen der eingegebenen und der tatsächlichen Position und befiehlt dann dem Motorcontroller (H-Brücke/Verstärker), in welche Richtung er drehen soll (und in einigen Fällen die Geschwindigkeit, um zu dieser Position zu gelangen), bekannt als PID ( http: / /en.wikipedia.org/wiki/PID_controller ).

[ Ich kenne kein einziges integriertes Schaltungspaket (IC), das sowohl eine MCU als auch eine H-Brücke enthält. SIEHE BEARBEITUNG UNTEN FÜR LINKS: ]

BEARBEITEN: http://www.jrkerr.com/index.html http://www.jrkerr.com/pssc_bd.pdf

Ich kenne keine Mikrocontroller mit eingebauter H-Brücke, aber es gibt einige, wie die pic 18fxx31- Reihe, die einige Verbesserungen aufweisen, um Motorsteuerungssysteme einfacher zu machen. Diese haben in der Regel direkt eingebaute Quadratur-Encoder-Schnittstellen, sodass Sie keine Interrupts benötigen, um jedes Inkrement zu verarbeiten, und die Geräuschbehandlung wird behandelt. Sie haben auch verbesserte PWM-Module, die entwickelt wurden, um einige der kniffligeren Aspekte der H-Brückensteuerung zu vereinfachen (obwohl ich diesen Aspekt persönlich nicht verwenden musste).