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STMicroelectronics revoluciona la construcción de actuadores inteligentes con su nuevo diseño que combina control de motor, detección y edge AI

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STMicroelectronics revoluciona la construcción de actuadores inteligentes con su nuevo diseño que combina control de motor, detección y edge AI Imagen: STMicroelectronics
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STMicroelectronics facilita la construcción de actuadores inteligentes con el diseño de referencia de accionamiento de motor EVLSPIN32G4-ACT edge-AI basado en el controlador de motor trifásico inteligente STSPIN32G4. La placa se conecta directamente con el nodo sensor industrial inalámbrico de ST, STWIN.box (STEVAL-STWINBX1), para acelerar el desarrollo de sistemas que combinan el control de motores, el análisis en tiempo real de datos ambientales y la conectividad IoT.

El EVLSPIN32G4-ACT aúna la innovación en sistemas de control de motores con la ciencia de los datos y sus aplicaciones para lograr un rendimiento rompedor y garantizar una rentabilidad sostenible. Los sensores de alta calidad contenidos en STWIN.box capturan información sobre el estado de los motores de actuación, mientras que las capacidades de registro de datos de alta velocidad ayudan a crear soluciones avanzadas basadas en edge AI y machine learning. La mezcla de datos ambientales y de control muestra a los ingenieros de sistemas exactamente cómo está funcionando una aplicación, ayuda a identificar condiciones anómalas y permite que los algoritmos basados en datos guíen la solución de problemas y la optimización del rendimiento.

El STSPIN32G4 integrado combina un controlador de puerta inteligente con gestión de potencia y el microcontrolador (MCU) STM32G4. También incluye una etapa inversora para motores trifásicos de hasta 48V/5A y software para conectar el módulo sensor y empezar a crear aplicaciones. El kit ayuda a los usuarios a crear mecanismos autónomos que responden de forma inteligente a eventos como cambios de temperatura, presión barométrica, sonidos, movimiento y señales ultrasónicas.

El controlador de motor STSPIN32G4 permite a los dispositivos IoT e IIoT lograr una huella compacta y un bajo consumo de energía. Las aplicaciones incluyen sistemas de automatización de fábricas y edificios, servoaccionamientos y robots domésticos e industriales. La MCU STM32G431 integrada tiene periféricos para controlar motores BLDC trifásicos, incluidos cuatro comparadores ultrarrápidos, tres amplificadores operacionales y dos conjuntos de temporizadores PWM avanzados y ADC de 12 bits. El dispositivo también contiene diodos de arranque, un convertidor CC/CC y un regulador de baja caída que generan los carriles de alimentación del controlador de puerta y de la MCU a partir de la alimentación del motor sin circuitos externos.

El EVLSPIN32G4-ACT puede accionar motores de hasta 250 W, funcionando con una alimentación de 12 V, 24 V, 36 V o 48 V. Incluye protección contra sobretemperatura, subtensión, sobretensión y sobrecorriente, lo que contribuye a reducir al mínimo la lista de materiales y el factor de forma. Los usuarios pueden elegir entre control de seis pasos o control orientado al campo (FOC), detección de la posición del rotor con o sin sensor y detección de corriente de tres derivaciones o de una derivación.

El módulo STWIN.box está listo para enchufar y encender. Incluye un microcontrolador STM32U5 de consumo ultrabajo, transceptores Bluetooth®, Wi-Fi y NFC, así como una amplia gama de sensores MEMS de ST de calidad industrial. Los sensores incluyen un magnetómetro de 3 ejes y una IMU industrial de última generación con capacidad de inteligencia artificial integrada en el sensor, la tecnología Machine-Learning Core (MLC), que juntos proporcionan una detección inercial de 9 grados de libertad. Hay un acelerómetro adicional de alto rendimiento, un sensor digital de vibraciones de 3 ejes con un ancho de banda de 6 kHz y un inclinómetro de alta precisión de 2 ejes con MLC. Los sensores ambientales incorporados incluyen un barómetro digital y un sensor de temperatura I²C/SMBus. También hay micrófonos MEMS digitales y analógicos para captar audio y ultrasonidos, respectivamente.

El software incluye un conjunto de firmware y software de registro de datos, una aplicación Bluetooth Low Energy y un kit de desarrollo de software (SDK) en Python. Todo ello se integra fácilmente en el flujo de trabajo típico de la ciencia de datos para diseñar soluciones de edge-AI y aprendizaje automático. El registrador de datos de alta velocidad (FP-IND-DATALOGMC) admite la supervisión en tiempo real con la adquisición y el etiquetado de conjuntos de datos de alta resolución y con marcas de tiempo precisas que combinan datos de algoritmos de control de movimiento con los de sensores externos.

Aprovechando las funcionalidades descritas y el completo software de apoyo, el diseño de referencia permite una IA de vanguardia para el control del movimiento, combinando las tecnologías de detección y de accionamiento de motores trifásicos de STMicroelectronics. Los usuarios pueden acercar la IA al controlador de movimiento principal, creando un dispositivo con inteligencia y capacidad de toma de decisiones. Esto permite un procesamiento más rápido y eficiente de los datos y el accionamiento en una amplia gama de usos, como la automatización industrial, los electrodomésticos inteligentes y, en general, cualquier aplicación que requiera un accionamiento inteligente. (STMicroelectronics)

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