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基于中微爱芯AiP8M7008的低成本电扳手解决方案

应用背景

中微爱芯电扳手控制器适配直流无刷电机驱动的扳手类电动工具。设备依托把手开关实现电机转速调节和正反转切换。搭配夹头、钻头、套筒等不同配件,可完成拆卸、安装、钻孔等功能。控制器设计有3档速度,能够适配不同作业场景与工况需求。本方案支持上位机调试,借助上位机的参数实时显示功能,可高效辅助开发者完成产品开发,大幅提升方案开发效率。

方案特点

  • 工作电压:DC14-24V
  • 最大允许电流:40A(可根据需求进行调整)
  • 使用温度:-20℃-120℃
  • 显示方式:档位LED显示,电量LED显示
  • 控制方式:把手调速、上位机调试、按键调速
  • 电机控制方式:无位置传感器方波控制
  • 最大支持转速:0~45000eRPM/min
  • 保护功能:过压保护、欠压保护、堵转保护、过流保护、反转自停
  • 本款电扳手控制器具备反转自停功能,能有效规避拆卸螺母时自动甩出的风险。对比常见的有刷电扳手,其优势主要体现在其强大的扭矩、人性化的操作体验以及稳定的工况表现。此外,通过搭配不同的配件,可以轻松搞定拆卸、安装、维修、钻孔等工况,实现一机多用。并且,本款控制器可搭配上位机软件平台使用,方便二次开发和问题快速定位

整体解决方案

该方案采用中微爱芯AiP8M7008芯片, AiP8M7008是一款电机专用8051内核MCU,内置256B的XRAM,256B的IRAM,8K的MTP ROM,并且内部集成了多种电机专用外设:多功能定时器模块,1路运算放大器,2路比较器,15通道12-bit高速ADC,支持UART通信。MCU外围电路简单,布板方便,能够快速二次开发并投入量产。

该款电扳手控制器具备实时调速功能,借助中微爱芯自研电机控制算法,可以平稳切换3档速度档位,让用户自由选择合适的力度。此外,该款控制器支持上位机调试,用户可对电机的启动参数进行在线调整,根据上位机的数据反馈,有效调整启动参数,方便更换电机和二次开发;控制器在运行过程中,还能实时监控运行参数变化,便于快速问题定位和优化。相比市面上常见的有刷电扳手,该款无刷电扳手具有寿命更长、扭矩更大、可靠性更高的优点。

方案实物

整机面貌

控制器PCB正面

全栈式芯片解决方案

  • 主控:AiP8M7008
  • LDO:AiP78L12、AiP78L05
  • 电机预驱: AiP2164

上位机调试界面

电机启动波形图

电机占空比(90%)时波形图

芯片资源 

适用电扳手的高性价比MCU:

适用电扳手的进阶高性能MCU:

LDO:

MOS预驱:

电机可选用外置运放:

结语

中微爱芯电扳手控制器解决方案,以其高性能的MCU为核心,借助上位机平台的有效辅助开发,结合先进的电子控制技术和丰富的物料资源,为用户提供了稳定、可靠、智能化的电扳手控制方案。该方案在可靠性、工况稳定性以及打磨平稳性上优势突出,是无刷电扳手方案中的理想选择。

来源:中微爱芯

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