秀一个我做的基于FPGA的无刷电机控制板的靓照

YFM · 发表于 2019-4-3 23:29:37

FPGA是EP4ce15
外设是
  1.两路千兆以太网PHY 8211E。准备做EtherCAT。
  2.一路16-bit的DDR2。
  3.AS5045磁编码接口。
  4.3路MOSFET 无刷电机控制器。
  5.3路电流采样。分时复用一个ADC
  6.一路QSPI SRAM。

cne53102 · 发表于 2019-4-3 23:32:52

IRF7389，电机功率这么小，居然要上FPGA+EtherCAT，什么样的小功率电机需要用到这样的资源？

YFM · 发表于 2019-4-3 23:39:29

cne53102 发表于 2019-4-3 23:32
IRF7389，电机功率这么小，居然要上FPGA+EtherCAT，什么样的小功率电机需要用到这样的资源？ ...

还上了磁编呢。又小又巧的那种。需要在千兆以太网上做纳秒级的时间同步。后面背板上的接口还可能需要接摄像头模块。

YFM · 发表于 2019-4-3 23:40:58

ayuanshop 发表于 2019-4-3 23:38
第一图右侧的两个是fpc接口吗？是画反了还是有意为之？或者是立式直插？高手 ...

那个不是fpc是立式的一个插座不过没有货了

cne53102 · 发表于 2019-4-3 23:41:14

YFM 发表于 2019-4-3 23:39
还上了磁编呢。又小又巧的那种。需要在千兆以太网上做纳秒级的时间同步。后面背板上的接口还可能需要接摄 ...

扫描什么东西用的？

picobox · 发表于 2019-4-3 23:43:39

EtherCAT IPcore找到了？

YFM · 发表于 2019-4-3 23:45:37

cne53102 发表于 2019-4-3 23:41
扫描什么东西用的？

轻量机械臂的关节。类似云台那样的磁轴直接输出力矩。不过比那个要求的精确多了。

YFM · 发表于 2019-4-3 23:47:16

picobox 发表于 2019-4-3 23:43
EtherCAT IPcore找到了？

自定义的网络协议，物理层和链路层和EtherCAT一样而已。

wye11083 · 发表于 2019-4-3 23:47:29

ns级就不要想了，除非你用非常小的包且实时捕获。随便经过一级路由就掉到上百us了。

cne53102 · 发表于 2019-4-3 23:48:02

YFM 发表于 2019-4-3 23:45
轻量机械臂的关节。类似云台那样的磁轴直接输出力矩。不过比那个要求的精确多了。 ...

看来是相当不计成本了……

YFM · 发表于 2019-4-3 23:57:22

wye11083 发表于 2019-4-3 23:47
ns级就不要想了，除非你用非常小的包且实时捕获。随便经过一级路由就掉到上百us了。 ...

电机控制器之间直接连接的不通过路由器。以前做过8211E在RMII接口模式的时间同步可以做到40nS同步。走RGMII的话可以到16到20nS。

YFM · 发表于 2019-4-4 00:00:50

cne53102 发表于 2019-4-3 23:48
看来是相当不计成本了……

省掉的减速器的钱还附带了没有机械间隙和力矩可控，这简直太划算了。再说fpga现在贵吗？贵的话用国产安路。

cne53102 · 发表于 2019-4-4 00:03:51

YFM 发表于 2019-4-4 00:00
省掉的减速器的钱还附带了没有机械间隙和力矩可控，这简直太划算了。再说fpga现在贵吗？贵的话用国产安 ...

嗯，fpga与减速器比那还是划算的
你这个机械臂难道是需要超级快的速度吗？

YFM · 发表于 2019-4-4 00:07:30

cne53102 发表于 2019-4-4 00:03
嗯，fpga与减速器比那还是划算的
你这个机械臂难道是需要超级快的速度吗？ ...

当然速度越快越好啦。

richie550 · 发表于 2019-4-4 00:12:00

LZ涉猎广泛啊记得前两年好像是你发的深度学习 tensorflow之类的哈，还翻过你的帖子那个你现在不搞了吗？现在比前两年更火了啊

YFM · 发表于 2019-4-4 00:17:20

richie550 发表于 2019-4-4 00:12
LZ涉猎广泛啊记得前两年好像是你发的深度学习 tensorflow之类的哈，还翻过你的帖子那个你现在不搞了吗 ...

那个算法和FPGA实现已经设计的差不多了就放到队列里面了。回头花时间再去实现。现在AI算法进步速度太快还是不要轻易花大功夫去做工程实现。

wajlh · 发表于 2019-4-4 00:19:02

网口比较别致，能提供个型号看看么？

richie550 · 发表于 2019-4-4 00:23:40

YFM 发表于 2019-4-4 00:17
那个算法和FPGA实现已经设计的差不多了就放到队列里面了。回头花时间再去实现。现在AI算法进步速度太快还 ...

是啊，现在漫天遍野的都是深度学习，这发展速度和大数据结合想想未来都恐怖

polarbear · 发表于 2019-4-4 08:08:16

richie550 发表于 2019-4-4 00:23
是啊，现在漫天遍野的都是深度学习，这发展速度和大数据结合想想未来都恐怖 ...

这板结合深度学习和大数据，做成按摩棒肯定牛气

polarbear · 发表于 2019-4-4 08:15:48

ayuanshop 发表于 2019-4-4 08:11
不行啊，，这样以后你老婆就不要你了，有更懂她G点的棒棒了，还要你有何用？ ...

为你这类刚性客户准备的

大豆皮 · 发表于 2019-4-4 08:37:34

楼主太威武了。学习学习

nibia · 发表于 2019-4-4 08:45:26

电机做到哪些？三环都是硬件实现？foc有没，楼主nb。涉猎很广

leijiayou · 发表于 2019-4-4 08:47:43

一个字：屌

mtswz.213 · 发表于 2019-4-4 09:01:37

什么电机响应能到ns级别？能到ms级别就很可以了，你pwm载波多少？ns级别，都是火星科技

samo110 · 发表于 2019-4-4 09:16:26

mtswz.213 发表于 2019-4-4 09:01
什么电机响应能到ns级别？能到ms级别就很可以了，你pwm载波多少？ns级别，都是火星科技 ...

EtherCAT说的ns级别是指多个设备之间同步时间，不是指某个设备的响应时间

marshallemon · 发表于 2019-4-4 10:15:28

板子不错，不知道出开发板不？

阿豪博士 · 发表于 2019-4-4 10:39:03

好牛叉的板板和数据通讯。。。是做机器人吗？

richie550 · 发表于 2019-4-4 10:50:44

YFM 发表于 2019-4-4 00:00
省掉的减速器的钱还附带了没有机械间隙和力矩可控，这简直太划算了。再说fpga现在贵吗？贵的话用国产安 ...

这个用来做大狗行吗？或者驱个小狗呢？

Error.Dan · 发表于 2019-4-4 13:07:47

不计成本了。。。LZ你板子上没有外置存储回头磁编的修正数据存哪？FPGA里面？
还有，除非你做纯电子的东西，那你可以尽情发挥。如果是做完整产品的话，希望你有个强大的机械设计团队。

20061002838 · 发表于 2019-4-4 13:42:51

不放丝印，会再上一个档次

nongxiaoming · 发表于 2019-4-4 14:43:45

相当厉害啊，这个可以改装个硬盘读取数据那种吗？

rifjft · 发表于 2019-4-4 19:33:05

这板器件密度不低，看着就高级

不过焊接质量一般，看QFN焊盘上的焊锡像是拖尖一样。这个一般的焊工用手工拖焊也比这好呀……

YFM · 发表于 2019-4-4 22:30:23

nibia 发表于 2019-4-4 08:45
电机做到哪些？三环都是硬件实现？foc有没，楼主nb。涉猎很广

3环都是软硬协同工作。 foc肯定有啊没有foc用什么fpga，不但有foc，还通过foc实现转矩控制。

YFM · 发表于 2019-4-4 22:32:24

mtswz.213 发表于 2019-4-4 09:01
什么电机响应能到ns级别？能到ms级别就很可以了，你pwm载波多少？ns级别，都是火星科技 ...

是控制器之间时间同步到ns级别。

YFM · 发表于 2019-4-4 22:33:19

rifjft 发表于 2019-4-4 19:33
这板器件密度不低，看着就高级
不过焊接质量一般，看QFN焊盘上的焊锡像是拖尖一样。这个一般的焊工 ...

这个不是过回流焊焊的呀是我diy焊台焊的。。。

YFM · 发表于 2019-4-4 22:35:20

Error.Dan 发表于 2019-4-4 13:07
不计成本了。。。LZ你板子上没有外置存储回头磁编的修正数据存哪？FPGA里面？
还有，除非你做纯电子的东西 ...

SPI Flash 还没有焊上去呢。这个就是要在某些应用下替代掉机械减速器而设计的。

Error.Dan · 发表于 2019-4-4 23:35:31

YFM 发表于 2019-4-4 22:35
SPI Flash 还没有焊上去呢。这个就是要在某些应用下替代掉机械减速器而设计的。 ...

什么类型的电机？
低速恒转矩下发热怎么办？市售的商品伺服电机转矩模式发热量也是很客观的~

比较好奇，能多说两句吗？

YFM · 发表于 2019-4-5 07:06:06

Error.Dan 发表于 2019-4-4 23:35
什么类型的电机？
低速恒转矩下发热怎么办？市售的商品伺服电机转矩模式发热量也是很客观的~

盘式BLDC，发热还好。

DOER · 发表于 2019-4-5 08:53:19

楼主好厉害，程序要自己用HDL语言裸写吗？

njhying · 发表于 2019-4-5 10:11:25

本帖最后由 njhying 于 2019-4-5 10:15 编辑

我觉得还是用单片机比较好，特别是英飞凌的M4。这种东西硬件可以随意堆砌，但软件算法才是关键，现在很多人随随便便移植一下ODRIVE 都有不错的效果。一个405可以同时控制2个电机，在中国，成本低才有优势。

rifjft · 发表于 2019-4-5 17:13:43

YFM 发表于 2019-4-4 22:33
这个不是过回流焊焊的呀是我diy焊台焊的。。。

我看也像

，虽然个别焊点质量一般般，不过整体器件能自己搞掂，只能说厉害！那一堆电阻电容要是换我来焊，眼都花了也搞不掂

另外，电机的电流很小吗？不怕干扰到其它的芯片工作？

YFM · 发表于 2019-4-5 17:49:57

rifjft 发表于 2019-4-5 17:13
我看也像，虽然个别焊点质量一般般，不过整体器件能自己搞掂，只能说厉害！那一堆电阻电容要是换 ...

电机电流不会单相不会超过2A

YFM · 发表于 2019-4-5 17:59:41

njhying 发表于 2019-4-5 10:11
我觉得还是用单片机比较好，特别是英飞凌的M4。这种东西硬件可以随意堆砌，但软件算法才是关键，现在很多人 ...

单片机是可以，但是控制器之间的时间同步怎么做用CAN做同步吗？做多只能做到2us，而且数据带宽太小。整个通讯链路上加个大数据量的节点都不行，或者同步用TI的ieee1588类的以太网phy做纳秒级同步成本算下来还不如fpga加普通phy来的划算。其次如果我3个甚至4个控制环都要求10KHz的控制更新率M4搞得定吗。一块ep4ce15价格和STM32f4没有太大差别。而且我用fpga后期多轴集成在一起的时候只需要选择一个大的fpga就好。

YFM · 发表于 2019-4-5 18:01:04

DOER 发表于 2019-4-5 08:53
楼主好厉害，程序要自己用HDL语言裸写吗？

软件擅长的工作交给nios ii 硬件擅长的工作交给hdl最重要的是软硬协同的架构设计。

zbjzxc · 发表于 2019-4-5 18:43:31

主要是楼主软硬通吃

zbjzxc · 发表于 2019-4-5 18:44:12

自己编写ip核，加上软核驱动，完美

YFM · 发表于 2019-4-5 18:49:51

zbjzxc 发表于 2019-4-5 18:44
自己编写ip核，加上软核驱动，完美

这样非常爽，爽到不怎么喜欢用mcu了。布线不自由，外设还得重新学，幻想某一天fpga可以替代mcu。risc-v出来后是连arm都不想碰了。

YFM · 发表于 2019-4-5 18:50:26

zbjzxc 发表于 2019-4-5 18:44
自己编写ip核，加上软核驱动，完美

还有内部逻辑分析仪可用，简直不要太方便

YFM · 发表于 2019-4-5 18:55:00

richie550 发表于 2019-4-4 10:50
这个用来做大狗行吗？或者驱个小狗呢？

没想过不过貌似这个驱动腿关节还挺适合。

DOER · 发表于 2019-4-5 20:08:46

YFM 发表于 2019-4-5 18:49
这样非常爽，爽到不怎么喜欢用mcu了。布线不自由，外设还得重新学，幻想某一天fpga可以替代mcu。risc-v出 ...

科普一下risc-v呗

richie550 · 发表于 2019-4-5 20:50:41

YFM 发表于 2019-4-5 18:55
没想过不过貌似这个驱动腿关节还挺适合。

我觉的你行

等你哪天秀个满地撒欢的小狗

阿豪博士 · 发表于 2019-4-5 21:02:53

楼主这个是私用还是可以出售啊

阿豪博士 · 发表于 2019-4-5 21:03:17

要不惠及一下各位大家，看看有需要的是否可以学习学习？

njhying · 发表于 2019-4-5 21:08:59

YFM 发表于 2019-4-5 17:59
单片机是可以，但是控制器之间的时间同步怎么做用CAN做同步吗？做多只能做到2us，而且数据带宽太小。整个 ...

我朋友做专业伺服的只用一片stm32f103就可以了。xmc4000有带eatcat，本来就是为做伺服的。一般只听说3环控制，没有听过4环的。用fpga不失为一个路子，只是adc要好点。
论坛有个哥们用FPGA做的高速485总线也蛮niubility的。按说做机器人要不了那么快的速度吧。

ddcour · 发表于 2019-4-5 22:44:06

楼主V5++

Error.Dan · 发表于 2019-4-6 16:43:07

njhying 发表于 2019-4-5 21:08
我朋友做专业伺服的只用一片stm32f103就可以了。xmc4000有带eatcat，本来就是为做伺服的。一般只听说3环 ...

最后一句说到重点了，机器人整体的动力学算法好的话确实不需要特别高的实时响应速度，各种因素都考虑到位的情况下前瞻就够了，因为机械响应跟不上的，控制频率再高也没啥用。

某日系跑量品牌机器人的外部扩展（需要跟运动解算器实时交互的模块）扫描周期居然长达50ms，我第一次接触也不信的，但是人家的东西超好用。

picobox · 发表于 2019-4-6 17:47:34

YFM 发表于 2019-4-3 23:47
自定义的网络协议，物理层和链路层和EtherCAT一样而已。

你这个厉害了，可否原理性分享一下

YFM · 发表于 2019-4-6 23:12:47

Error.Dan 发表于 2019-4-6 16:43
最后一句说到重点了，机器人整体的动力学算法好的话确实不需要特别高的实时响应速度，各种因素都考虑到位 ...

那手掌这么大的轻量机械臂呢？

Error.Dan · 发表于 2019-4-7 18:41:29

YFM 发表于 2019-4-6 23:12
那手掌这么大的轻量机械臂呢？

跟整机的大小没关系的，一定要扯个可以量化的东西话，驱动机构和负载的质量比吧。手掌这么大的机械臂可以驱动多大的负载到多少加速度？我现在正在用的F家机器人本体250Kg，只有20kg额定负载能力，但是TCP末端可以抡到1.4m/S²~
另外，实际上真正搞机械的人会知道，最难搞的就是两样东西：特别大和非常小。

zjlizy3344 · 发表于 2019-4-9 23:07:36

不错，成本有点高

秀一个我做的基于FPGA的无刷电机控制板的靓照

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