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Toshiba Electronics Europe ha sviluppato una nuova gamma di microcontrollori che consentono di controllare più motori con un singolo chip dotato di un ridotto numero di pin (da 32 a 64 pin). Il gruppo di dispositivi MK4 è la seconda offerta all’interno della famiglia TXZ di microcontrollori Toshiba ad alta velocità e a basso consumo di potenza che incorporano il core ARM Cortex-M.
Le nuove MCU rispondono alla necessità di ridurre il consumo energetico e l’occupazione di spazio in applicazioni di controllo dei motori che vanno dagli elettrodomestici come lavatrici e frigoriferi, alle macchine utensili, ai ventilatori, alle biciclette elettriche, ai sistemi industriali di controllo del movimento.
Fino ad ora, l’azionamento di due motori richiedeva tipicamente una MCU in una tipologia di package a 100 pin. La famiglia di prodotti TXZ da 64 pin di Toshiba tuttavia, è in grado di controllare due motori grazie alla capacità di rilevare la posizione del motore attraverso un convertitore AD integrato ad alta velocità con un tempo di conversione di 0,5μs.
I nuovi dispositivi sono basati sul core ARM Cortex-M4F, che opera fino a 80MHz e incorpora un’unità di elaborazione a virgola mobile. Oltre agli ADC ad alta precisione, il dispositivo presenta una memoria Flash ad alta velocità con funzionamento a 80MHz, un coprocessore per unità vettoriale originale di Toshiba, e degli amplificatori operazionali a 3 canali con guadagno selezionabile. Assieme, questi ultimi assicurano un controllo efficiente del motore attraverso i nuovi prodotti, migliorando al contempo il fattore di potenza e il controllo a livello di sistema.
I dispositivi della famiglia TXZ supportano l’interfaccia RAMScope, la quale può confermare parametri in tempo reale senza arrestare i motori, caricando su RAM i parametri relativi al controllo del motore. Sono inoltre incorporate una funzione di autodiagnostica che verifica la tensione di riferimento dell’ADC, e un circuito aritmetico con funzione CRC che identifica acquisizioni dati incorrette per ciascuna operazione di lettura della memoria. Queste ultime funzioni supportano la protezione del carico del processo software richiesta per la sicurezza funzionale.
I nuovi dispositivi offrono piedinature da 32 pin fino a 64 pin, e sono disponibili con una memoria flash con capacità che va da 64 a 128 kB. Le opzioni di comunicazione comprendono le interfacce UART, TSPI e I2C, mentre le porte di I/O vanno da 24 a 52. L’intervallo di tensioni operative è compreso fra 4,5V e 5,5V. La funzione Advanced Vector Engine Plus (A-VE+) integrata di Toshiba supporta il controllo vettoriale e la compensazione dei tempi morti, mentre un circuito avanzato programmabile di controllo del motore (A-PMD) fornisce un’uscita a tre fasi e supporta la correzione del fattore di potenza a tre fasi interlacciate. Nella nuova linea sono inclusi prodotti con ampia spaziatura fra i pin per il montaggio a flusso e con spaziatura fine per il montaggio a riflusso. Le temperature operative sono comprese fra -40°C e 105°C.
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