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小华hc32f448系列新品:工业控制应用的最佳选择

日期:2023-06-07
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一个典型的工业自动化运动控制系统一般由人机交互界面、控制器、驱动器、电机等部件构成。人机交互界面用于与操作员对话并将运动指令下达给控制器,同时监控系统的运动状态;控制器接收操作指令后进行运动轨迹规划,向驱动器发送控制信号;驱动器将控制信号转变为电流和电压信号;执行电机按所设定的力矩、速度、位置等指令信号完成相应的运动。因此,控制器相当于运动控制系统的“大脑”,驱动器相当于“心脏”,电机则充当了“手脚” 的角色。


产品介绍

针对入门工业控制应用,小华推出了hc32f448系列新品,如图1,采用arm cortex-m4内核,vcc为1.8 ~ 3.6v,200mhz主频,内置256kb flash,68kb sram,内部集成pll,3个12-bit 2.5msps sar adc,2*12-bit dac,6*u(s)art、3*spi、2*i2c、2*can等外设,有qfn32/qfn48/lqfp48/lqfp64/lqfp80五种封装。

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 hc32f448系列产品框图


对于熟悉小华hc32f460明星产品的小伙伴们,一定很想知道f448新品相比f460有哪些规格上的迭代,这是必须的,请参考下表:


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关键规格

电机控制,是工业控制的核心领域。典型的电机控制主要由电流环、速度环、位置环、功率单元,位置和速度检测控制单元,主控和通讯部分等组成。为实现电机控制应用,f448新品在算力、timer规格、模拟外设等方面做了专门的设计。

·高性能cpu,配合多主机并发总线架构,实现高算力(250 dmips)和高效数据处理能力

·有3个步进电机驱动专用timer,一个timer可以输出4对互补pwm波形,具备硬件死区功能

·通过timera组合,输入正交编码器信号,同时实现时间捕获和计数功能,做到硬件同步时间和计数,满足nt法计数,便于变频器和步进电机的闭环控制

·丰富模拟外设,3 个12-bit 2.5msps adc units(支持过采样和多重buffer功能),2个12-bit dac(可对外输出),4 个独立电压比较器(cmp)

·6*u(s)art,2*can,满足多路u(s)art和can的应用

·高可靠性,宽温度范围(-40~105°c),满足复杂工业环境应用


市场应用

hc32f448系列产品除延续f460空调室外机双电机控制市场应用之外,主要面向低压变频器电机控制、步进电机驱动、工业伺服编码器等入门工业控制垂直细分应用。同时,也适用于256kb/128kb flash配置的这类量大且种类繁多的大众市场。



图2是f448在低压变频器上的应用,是一个380v输入,三相全桥的拓扑结构。

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图3是f448在工业步进电机驱动的应用,是一个220v输入,四路半桥拓扑结构。

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结论

小华hc32f448系列新品是一款高算力、模拟特性丰富、集成电机专有timer的mcu,是空调室外机双电机控制、低压变频器驱动、步进电机驱动、工业伺服编码器以及通用市场等应用领域微控制器的最佳选择。




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