Toshiba estende ulteriormente la famiglia di microcontrollori ARM Cortex™-M3 a 32 bit per il controllo di motori con un nuovo dispositivo dotato della più capiente memoria integrata attualmente disponibile nella serie.
Il chip TMPM376 riduce al minimo il numero dei componenti e velocizza la progettazione degli azionamenti per apparecchiature domestiche e industriali che sfruttano il controllo ad orientamento di campo (Field Oriented Control) per il pilotaggio efficiente e preciso di ventole, pompe e compressori.
Il dispositivo TMPM376 di Toshiba, ad alte prestazioni e bassa potenza, ha tutte le caratteristiche necessarie per garantire un controllo preciso del motore e una risposta rapida senza dover aggiungere altro hardware, appesantire il carico generale sulla CPU o perdere del tempo prezioso a sviluppare software. Oltre a fornire le funzioni richieste per un controllo preciso di motori trifase, il dispositivo contiene inoltre al suo interno 512 kB di memoria ROM e 32 kB di memoria RAM, riducendo al minimo la necessità di memoria esterna per codice e dati.
Le funzioni di controllo motore del TMPM376 sono svolte da un motore vettoriale (Vector Engine, VE) hardware integrato e da uno stadio di azionamento programmabile PMD3+ a due canali. Il VE effettua i calcoli necessari per controllare fino a due motori mentre il PMD3+, dotato di generatore PWM trifase, controller del tempo morto e circuito di protezione, fornisce i segnali PWM per il controllo del motore. Un ADC a 12 bit supporta una conversione analogico-digitale ad alta velocità, sincronizzata al segnale PWM, mentre un circuito di ingresso encoder a due canali con contatore e comparatore facilita il rilevamento del senso di rotazione e della posizione del motore.
Oltre al nucleo ARM, alla memoria e ai circuiti di azionamento, il TMPM376 comprende un timer a 8 canali e 16 bit, un watchdog timer, un’interfaccia seriale universale che offre la possibilità di scegliere tra modalità UART e sincrona e un’interfaccia a bus seriale commutabile tra funzionamento I2C oppure sincrono. Sono disponibili, come caratteristiche di serie, funzioni di ripristino all’accensione (Power on Reset, POR) e di rilevamento della tensione (Voltage Detect, VLTD), mentre la possibilità di rilevare la frequenza di oscillazione (Oscillation Frequency Detect, OFD) permette di rispettare la normativa sulla sicurezza degli elettrodomestici.
Disponibile nei contenitori QFP da 14 mm x 20 mm (TMPM376FDDFG) e LQFP da 14 mm x 14 mm (TMPM376FDFG), il nuovo microcontrollore funziona con tensioni di alimentazione da 4,5 V a 5,5 V e con una frequenza di lavoro massima di 80 MHz. Un generatore di clock integrato fornisce rapporti di clock di 1/1, 1/2, 1/4, 1/8 e 1/16. Il nucleo ARM a bassa potenza, la memoria NANOFLASH™ ad alta efficienza e le modalità di standby IDLE e STOP contribuiscono nell’insieme a ridurre il consumo energetico dell’applicazione finale.
Come per gli altri membri della famiglia di microcontrollori per azionamenti TMPM37x, il nuovo dispositivo è pienamente compatibile con il software MotorMind di Toshiba. Grazie a MotorMind, i progettisti possono rapidamente e agevolmente impostare, modificare e gestire i principali parametri di controllo del motore attraverso un’interfaccia grafica. Questa interfaccia mette a disposizione anche una funzione di oscilloscopio a memoria digitale (Digital Storage Oscilloscope, ­DSO) in grado di scattare delle “istantanee” alle caratteristiche interne del motore in corrispondenza dei punti critici, quando il sistema è in funzione.
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