Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bachelorarbeit über Drehwinkelsensor


von basti (Gast)


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Hallo zusammen,

ich bin aktuell auf der "Suche" nach einem Bachelorarbeitsthema. Jetzt 
ist vor kurzem mein Chef auf mich zugekommen und hat mir ein Thema 
angeboten. Das Thema ist, mit dem Drehwinkelsensor AS5047P die 
Kommutierungssignale eines Synchronmotors zu ermitteln (Datenblatt ist 
angehängt).
Aktuell beschäftige ich mich während meines Studiums mit dem MSP430 
etwas, allerdings eher mit den absoluten Basics von Mikrocontrollern und 
weniger mit Schnittstellen wie SPI, wie es beim diesem Drehwinkelsensor 
der Fall ist.
Nun meine erste Frage. Wie "schwer" ist es sich in die SPI Schnittstelle 
mit dem MSP430 einzuarbeiten? Bei meinen ersten (kurzen) Recherchen habe 
ich noch kein gutes Tutorial/Buch für Anfänger gefunden. Deshalb die 
Frage ob jemand einen Tipp hat, wie man sich in das Thema am besten 
einlesen kann ? (am besten spezifisch für den MSP430)

Trotz meines begrenzten Wissens zu den Schnittstellen eines 
Mikrocontrollers habe ich mir das Datenblatt des AS5047P trotzdem mal 
etwas genauer angeschaut und da haben sich ein paar Fragen ergeben.
Im Detail wären nur die Kommutierungssignale UVW notwendig, deshalb 
benötige ich die Ausgänge ABI gar nicht. Nun die Frage, ob man in jedes 
Register etwas reinprogrammieren muss (z. B. Seite 19 ABIRES), da ich ja 
die ABI Ausgänge gar nicht benötige.
Nun noch eine Frage zur Programmierung der Nullposition. Muss man diese 
durchführen, oder kann man den Drehwinkelsensor so einbauen, dass es mit 
der auf Seite 33 dargestellten default Position schon passt?

Wäre um qualifizierte Kommentare/Tipps/Anregungen dankbar.
Dass ich wenig Ahnung davon habe, weiß ich selber, das muss mir keiner 
mehr klar machen ;)

Vielen Dank schon Mal im Voraus!

von Achim M. (minifloat)


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basti schrieb:
> Im Detail wären nur die Kommutierungssignale UVW notwendig

Macht ihr denn keine "Sinuskommutierung"?

Wenn du eh SPI ran hängst, kannst du auch gleich denn Winkel zyklisch 
auslesen.

Da drauf dann den Offset Mechanisch-zu-Elektrisch addieren und mit der 
Polpaarzahl multiplizieren. E voila, elektrischer Winkel.

basti schrieb:
> Nun noch eine Frage zur Programmierung der Nullposition. Muss man diese
> durchführen

Woher soll der Dipol an der Welle wissen, dass seine Null gleich einer 
der elektrischen Nullen gleicht?

basti schrieb:
> weniger mit Schnittstellen wie SPI

Vorsicht, ohne das Datenblatt gelesen zu haben, ich hatte schon einen 
ähnlichen dieser AMS Winkelsensoren am Tisch, der hat zum Auslesen eine 
krumme, nicht durch 8 teilbare Zahl an Clockpulsen benötigt. Kann also 
sein, dass das mit der Hardware-SPI gar nicht möglich ist.
Zumal das Kommando WIMRE 5 Bits waren, danach die Lese-oder 
Schreibtischring vom Befehl abhängt.

basti schrieb:
> Bachelorarbeitsthema

Einen Sensor in Betrieb zu nehmen ist eine Sache. Aber wo bleibt der 
wissenschaftliche Anspruch? Ich würde ein Kleines Schmankerl, wie zum 
Beispiel einen Algorithmus zur Kalibrierung der Nullposition, mit 
einbauen.

mfg mf

: Bearbeitet durch User
von Gustl B. (-gb-)


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Zitat:

An SPI transaction consists of a 16-bit command frame followed by a 
16-bit data frame.

Klingt für mich jetzt nicht unüblich, SPI wird nicht wirklich ein 
Problem werden.

Achim M. schrieb:
> Einen Sensor in Betrieb zu nehmen ist eine Sache.

Klingt für mich ebenfalls etwas mager für so eine Arbeit. Andererseits 
sind 4 Monate auch schnell rum. Überlege dir was du schreiben möchtest. 
Wenn du nur schreiben kannst: "Ich habe das Datenblatt gelesen und 
Bibliotheken verwendet" (https://github.com/Adrien-Legrand/AS5X47 
http://www.massmind.org/techref/io/sensor/pos/enc/ENC2-47P-Arduino.htm) 
dann ist das zu wenig.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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basti schrieb:
> Wie "schwer" ist es sich in die SPI Schnittstelle mit dem MSP430
> einzuarbeiten?
SPI ist ein einfacher Bus, das Protokoll ist komplett in den Bits 
versteckt. Um einen SPI zum Laufen zu bekommen, sind meist nur 3..4 
Register nötig. Aufwand: 2 Tage.
Ab dann kommt die Kommunikation und das Ansteuern des Sensors. Aber das 
ist dann schon wieder "eine Ebene" höher.

> Jetzt ist vor kurzem mein Chef auf mich zugekommen und hat mir ein Thema
> angeboten. Das Thema ist ...
> (am besten spezifisch für den MSP430)
Darfst du dir den Prozessor selber aussuchen?

Gustl B. schrieb:
> Wenn du nur schreiben kannst: "Ich habe das Datenblatt gelesen und
> Bibliotheken verwendet" dann ist das zu wenig.
Ich würde da dann auch vorschlagen, dass der Sensor etwas genauer 
analysiert wird und in dokumentierten Messreihen das Grenzverhalten 
(Spannung/Temperatur/Magnetabstand...) angeschaut, untersucht und 
bewertet wird. Ebenso würde mich da interessieren, ob und wie andere 
Magentfelder die Genauigkeit beeinflussen.

: Bearbeitet durch Moderator
von pedda (Gast)


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Achim M. schrieb:
> Kann also sein, dass das mit der Hardware-SPI gar nicht möglich ist.

Auch das ist kein großes Problem:
Suche Dir einige nette Portpins aus und schreibe die dazu benötigte 
Bibliothek selber.

von Peter (Gast)


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Und selbst die findet man in weniger als 30 Minuten im Internet.

Man ist der Anspruch gesunken, mit so einem billigen Kram hätte ich 
meinem Prof nicht ankommen dürfen.

Da muss definitiv mehr gemacht werden als nur den sensor anschließen und 
Abfrage.

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