伴著咖啡和甜甜圈，經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的深思熟慮，演示團(tuán)隊(duì)最終確定采用無人機(jī)。為何選擇無人機(jī)?簡短的回答是“因?yàn)橄匆聶C(jī)飛不好”。不對，嚴(yán)肅地說，有很多原因可以說明為何是無人機(jī)——或者叫做UAV和四軸飛行器——值得采用。首先，它屬于“酷”的一類。能夠超越重力飛行，這始終是一個(gè)吸引眼球的技巧，如今它更是錦上添花了，因?yàn)樗梢员硌莞鞣N空中魔術(shù)。其次，能夠使多臺電機(jī)精確轉(zhuǎn)動，是我們的Kinetis V系列MCU的一個(gè)光榮任務(wù)，因此它在展示MCU功能方面具有良好的效果，這表明了KV的技術(shù)實(shí)力。
第三，是與它相關(guān)的潛在商業(yè)機(jī)會。開始時(shí)它只不過是業(yè)余愛好者手中的玩物，現(xiàn)在已迅速轉(zhuǎn)型，成長為一個(gè)具有相當(dāng)規(guī)模的商業(yè)市場，并且日益發(fā)展為多樣化的終端應(yīng)用。這些了不起的“無人”飛行器幾乎每天都在尋找新的目標(biāo)，包括進(jìn)行各種結(jié)構(gòu)和農(nóng)田航測，將貨物運(yùn)輸?shù)狡h(yuǎn)社區(qū)，甚至還包括在加利福尼亞州尋找和發(fā)現(xiàn)鯊魚。該市場仍處于萌芽階段，需要克服許多監(jiān)管障礙，但種種跡象表明，用不了多久，無人機(jī)將會把比薩餅空降到你家門前(但愿不是以“絕命毒師”那種風(fēng)格一下子扣在你的屋頂上)?？傊?，這種應(yīng)用就是……等它……起飛。
4 x 8位MCU =
1 x 32位Kinetis V MCU
在電機(jī)控制方面，飛思卡爾的專業(yè)技術(shù)可謂出類拔萃。當(dāng)然了，我有一點(diǎn)兒偏向，但是飛思卡爾這幾十年的新產(chǎn)品開發(fā)，為行業(yè)“巨頭”完成的包辦式客戶項(xiàng)目，以及開發(fā)出的大量先進(jìn)支持軟件，已能說明很多了，你懂的。憑借這些經(jīng)驗(yàn)和知識的儲備，加上“蓄勢待發(fā)”的Kinetis V系列MCU新產(chǎn)品，我們鎖定了無人機(jī)演示項(xiàng)目。雖然時(shí)間緊迫——雖然每個(gè)市場要求的商業(yè)展示demo都是十萬火急——開發(fā)團(tuán)隊(duì)已開始行動。對于電機(jī)控制的熱情已被點(diǎn)燃，很快螺旋槳也將開始轉(zhuǎn)動。
我們選擇的無人機(jī)是DJI Phantom1 – 它曾是市場的主力，也是用以檢驗(yàn)我們V系列MCU資質(zhì)的合適平臺。嵌入式速度控制器(ESC)模塊是我們這次的目標(biāo)– 每臺無人機(jī)配備四個(gè)ESC，每個(gè)ESC原先由一個(gè)8位MCU控制。新的加強(qiáng)型ESC使用一個(gè)KV5x ARM Cortex-M7 MCU制造(也可以使用M4核的KV4來控制)，來替代之前使用的四個(gè)8位MCU。利用MCU的高性能和便捷集成的電機(jī)控制外設(shè) – 240MHz ARM Cortex-M7內(nèi)核、高分辨率PWM、多個(gè)高速ADC(5Msps)及其外設(shè)間的交叉開關(guān)矩陣(CrossBar) – 實(shí)現(xiàn)一個(gè)四組6步BLDC控制系統(tǒng)。這需要利用KV5x MCU CPU大約50%的性能，余下的額外性能可以用于在未來實(shí)現(xiàn)飛行穩(wěn)定性控制功能和磁場定向控制(FOC)。
此外，也可以使用KV4x ARM Cortex-M4構(gòu)建了另外版本的ESC，這是為了展示Kinetis V系列為電機(jī)控制應(yīng)用帶來的獨(dú)特的可擴(kuò)展性。KV 系列MCU可以用于多種終端產(chǎn)品，還包括可擴(kuò)展的封裝、功能和價(jià)格。
巧合的是，演示團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)內(nèi)部并行開展的無人機(jī)項(xiàng)目，使用的是飛思卡爾模擬產(chǎn)品系列的新的柵極驅(qū)動器IC - GD3000。于是我們迅速作出了一個(gè)決定，將它們合并使用，以便進(jìn)一步增強(qiáng)功率控制能力，同時(shí)更換了一些額外組件。物料成本清單的成本也進(jìn)一步降低。隨著電路圖的繪制以及PCB制版和軟件測試的完成，兩個(gè)新的ESC定制模塊問世，慶幸的是，所有計(jì)劃的功能都得以實(shí)現(xiàn)。
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