Introducción a los microcontroladores C2000
El microcontrolador C2000 está diseñado específicamente para el control en tiempo real y tiene dos áreas de aplicación principales: control de potencia digital (como energía solar y eólica, comunicaciones y potencia de servidores) y control de motores (incluidos productos electrónicos domésticos como aires acondicionados, refrigeradores, lavadoras, drones, vehículos eléctricos, bombas de agua, servoaccionamientos industriales como robots industriales, servoaccionamientos, inversores, etc.). También es adecuado para muchas aplicaciones automovilísticas debido a sus requisitos de certificación de grado automovilístico.
Acerca de F28003x
El microcontrolador F28003x forma parte de la familia C2000 fabricada por Texas Instruments. Se trata de un tipo de chip de sistema integrado para el desarrollo de aplicaciones de control industrial. Está diseñado para proporcionar capacidades de procesamiento fiables, eficientes y de alto rendimiento para una amplia gama de sistemas de control, incluyendo el control de motores, la conversión de potencia y el procesamiento de señales digitales.
Características y capacidades
Sistema de control en tiempo real
El subsistema de control en tiempo real se basa en el núcleo DSP C28x de 32 bits de TI, que proporciona un rendimiento de procesamiento de señales de 120 MHz para código de punto flotante o punto fijo que se ejecuta desde la memoria flash integrada en el chip o la SRAM. El rendimiento de la CPU C28x se ve mejorado aún más por la unidad de punto flotante (FPU), el acelerador de funciones trigonométricas (TMU) y el conjunto de instrucciones ampliadas VCRC (comprobación de redundancia cíclica), lo que acelera la velocidad de los principales algoritmos utilizados habitualmente para los sistemas de control en tiempo real.
Periféricos de alto rendimiento
Al mismo tiempo, el microcontrolador en tiempo real F28003x también integra módulos analógicos de alto rendimiento, que se combinan estrechamente con la unidad de procesamiento y la unidad PWM para proporcionar un mejor rendimiento de la cadena de señales en tiempo real. 16 canales PWM, incluidos 8 canales con capacidades de alta resolución (resolución de 150 ps), pueden controlar varias etapas de potencia, desde inversores trifásicos hasta corrección del factor de potencia y topologías avanzadas de fuentes de alimentación multinivel.
Interfaces de comunicación
Una variedad de puertos de comunicación comunes en la industria, como SPI, SCI, I2C, PMBus, LIN, CAN y CAN FD, no solo están disponibles para la conectividad, sino que también proporcionan múltiples opciones de multiplexación de pines para una excelente colocación de la señal. La interfaz serie rápida (FSI) permite una comunicación robusta de hasta 200 Mbps a través de los límites de aislamiento.
Controlador de interfaz host
La plataforma C2000 incorpora el controlador de interfaz host (HIC), una interfaz de alto rendimiento que permite a los hosts externos acceder directamente a los recursos del F28003x. En comparación con la generación anterior de DSP, el rendimiento de esta serie de dispositivos ha mejorado considerablemente y es compatible con el software del controlador C28x de punto fijo, lo que simplifica el desarrollo de software, acorta el ciclo de desarrollo y reduce los costes de desarrollo.
Parámetros
- Frecuencia máxima de funcionamiento: 120 MHz
- Memoria flash: 384 KB
- RAM: 69 KB
- Sistema de reloj: osciladores de 10 MHz
- Sistema analógico: 3 ADC de 12 bits con frecuencia de muestreo de 4 MSPS, 2 DAC de 12 bits
- Interfaces de comunicación: 2 CAN, 2 SPI, 2 I2C, 4 UART
- Periféricos: 2 temporizadores, 16 canales PWM, 55 pines GPIO, DMA de 6 canales
- Temperatura: de –40 °C a 150 °C
F28003X Pinout
F28003X Diagrama de bloques
Paquete F28003x
Aplicaciones
El microcontrolador F28003x se utiliza habitualmente en aplicaciones tales como vehículos eléctricos, sistemas de energía renovable y automatización industrial.
- Control de motores: motores de corriente continua sin escobillas (BLDC), motores de inducción de corriente alterna y motores paso a paso, variadores de frecuencia, servoaccionamientos y robótica.
- Electrónica de potencia: inversores, convertidores y fuentes de alimentación conmutadas.
- Automatización industrial: controladores lógicos programables (PLC), interfaces hombre-máquina (HMI) y sensores.
- Sistemas de energía renovable: paneles solares, turbinas eólicas y sistemas de almacenamiento de energía.
- Aplicaciones automovilísticas: tren de potencia, chasis, dirección asistida eléctrica, gestión del motor y sistemas de seguridad.
- Electrónica de consumo: equipos de audio de alta gama, sistemas de domótica y consolas de videojuegos.
