Einplatinenrechner zur Motorsteuerung mit Busschnittstelle

Zusammenfassung: In dieser Diplomarbeit wurde eine Marktanalyse von 16bit Microcontrollern, bzw. Digitalen Signalprozessoren zur Ansteuerung von Synchronmotoren erstellt. Die betrachteten Digitalen Signalprozessoren sind für die Ansteuerung von Synchronmotoren optimiert. Auf Grund eines Vergleichs wurde der Microcontroller SAB-C167CR-LM der Firma Siemens ausgewählt. Dieser Microcontroller ist Software-Kompatibel zum Microcontroller-Typ SAB-C166, bzw. STF-166, der schon des öfteren am Institut eingesetzt wurde. Um die volle Peripherie des C167 ausnützen zu können, wird für die Programmierung des Microcontrollers eine neue PC gestützte Entwicklungsumgebung benötigt. Als Grundlage für die Auswahl der Entwicklungsumgebung wurde ein Benchmarktest der einzelnen C-Compiler (ohne Assembler-Einbindung) durchgeführt. Den effektivsten Code erstellt der C-Compiler der Firma Keil, mit dieser Entwicklungsumgebung wurde die Software zur Motorsteuerung entworfen. Die für den Microcontroller entwickelte Software steuert pulsweitenmoduliert die Motortreiber an. Durch die Auswertung der Rotorlagegebersignale wird die Rotorposition ermittelt und das entsprechende Bestromungsmuster ausgegeben. Dabei sind die Signale für die Kopfsteller des Motors pulsweitenmoduliert. Neben der Programmierung des Evalutionsboards der Firma Keil (Evalutionsboard der Firma Phytec erlitt einen ESD-Schaden) wurden parallel zwei eigene Laborplatinen entwickelt: * Platine mit Microcontroller, SRAM, Quarz, LEDs und passiven Bauteilen * Platine mit zwei RS232-Schnittstellen, CAN-Bus-Schnittstelle und Stromversorgung Technische Daten: * Microcontroller: SAB-C167CR-LM mit A/D Wandler, 10 bit integriert * PWM Modul: integriert * CAN Schnittstelle: integriert * Speicher: 128kByte SRAM * Versorgungsspannung: +15V (500mA) +30V (maximal 30A) * Motorleistung: 310W (maximal 900W) Die maximale elektrische Motorleistung ist vom verwendeten Motor und der Treiberschaltung abhängig