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Toshiba ha annunciato una scheda di sviluppo preconfigurata per facilitare la realizzazione di sistemi di controllo motori che utilizzano la famiglia di microcontrollori ARM Cortex™-M3. Gli sviluppatori possono usare l’economica “SigmaBoard” come starter kit, come progetto di riferimento o come soluzione autonoma per realizzare un’applicazione che sfrutta il controllo ad orientamento di campo (FOC) o controllo vettoriale di motori in c.c. senza spazzole (BLDC) con tensioni e correnti nominali pari rispettivamente a 36 V e 2 A.
La scheda SigmaBoard è un circuito stampato a doppia faccia, di dimensioni 2,5 cm x 5 cm, che presenta un “lato digitale” e un “lato analogico”. Il lato digitale comprende un microcontrollore Toshiba TMPM373, un’ interfaccia seriale USB con velocità di trasmissione predefinita pari a 115 kbps, un connettore USB per un PC host, un LED RGB per indicare la fase del motore, interfacce per le uscite U, V e W delle fasi del motore e dei MOSFET high-side. Il lato analogico comprende circuiti di pilotaggio di gate, un circuito di misura della corrente con uno shunt da 50 mOhm e un amplificatore per il rilevamento della corrente, un comparatore di corrente e dei MOSFET low-side.
Il Toshiba TMPM373 è un minuscolo dispositivo ARM Cortex-M3 a 32 bit e a basso consumo dotato di 48 contatti, funzionante con una tensione di alimentazione di 5,0 V e una frequenza massima del nucleo di elaborazione pari a 80 MHz. Il microcontrollore ha un motore vettoriale integrato su scheda, funzioni programmabili per il pilotaggio motore e periferiche ottimizzate per sistemi di controllo di motori. Sulla scheda SigmaBoard, il chip TMPM373 è preconfigurato con un firmware di controllo Toshiba, eliminando la necessità di sviluppare software aggiuntivo. La memoria NANO flash permette di velocizzare la programmazione mentre l’unità OFD (Oscillation Frequency Detection) semplifica la conformità allo standard di sicurezza IEC 60730 per gli elettrodomestici.
SigmaBoard è stata progettata per essere impiegata con il software gratuito MotorMind di Toshiba. Installabile su PC o su sistemi Android™, questo tool utilizza un’interfaccia grafica intuitiva per semplificare la configurazione e la memorizzazione dei principali parametri di controllo FOC del motore. Una volta configurata, la scheda è pronta per essere utilizzata in modalità autonoma e il PC può essere scollegato. I requisiti minimi perché si ottenga un sistema pienamente funzionale sono il motore stesso, un alimentatore per il motore e la scheda, e un segnale analogico di velocità in ingresso. È anche possibile collegare ulteriori ingressi di velocità PWM, sistemi di rivelazione e indicazione di errori e segnali di tachimetri, ma ciò non è indispensabile.
La scheda SigmaBoard di Toshiba può anche essere collegata ad altre schede di alimentazione tramite i relativi contatti sul circuito stampato. Ciò permette ai tecnici di usare lo stesso firmware e gli stessi componenti digitali per sviluppare sistemi finalizzati a controllare motori più grandi o a soddisfare i requisiti di diversi tipi di applicazioni.
