Модуль расширения M5Stack Roller485 Unit с бесколлекторным двигателем BLDC и контроллером STM32 (U182)

M5Stack Roller485 Unit — это интеллектуальный модуль расширения с интегрированным бесколлекторным двигателем BLDC D3504 и контроллером на базе STM32G431CBU6. Устройство обеспечивает точное позиционирование и плавное регулирование скорости благодаря алгоритму FOC, что делает его идеальным решением для робототехники и автоматизации.

• Бесколлекторный двигатель BLDC D3504 с постоянной 200 кВ
• Контроллер STM32G431CBU6 и драйвер DRV8311HRRWR
• Интерфейсы RS485 и I2C для гибкой интеграции
• OLED-экран 0,66'' для отображения параметров
• Питание от 6 до 16 В DC или 5 В через Grove
• Поддержка Arduino IDE, UIFlow и MicroPython

Модуль использует замкнутый контур управления с тремя петлями (ток, скорость, положение), что гарантирует плавное и точное движение. Это позволяет создавать механизмы, требующие высокой точности позиционирования, например, панорамные головки или сервоприводы. Контроллер DRV8311HRRWR и магнитный энкодер TLI5012BE1000 обеспечивают надежную обратную связь.

Питание модуля может подаваться через порт PWR485 (от 6 до 16 В DC) или через стандартный разъем Grove (5 В DC). Для интеграции в системы доступны интерфейсы RS485 и I2C, что позволяет строить сети из многих устройств. Наличие OLED-экрана 0,66'' позволяет контролировать параметры работы в реальном времени без подключения к компьютеру.

Двигатель BLDC D3504 с постоянной 200 кВ способен работать с нагрузкой до 500 г. При питании 16 В и нагрузке 500 г скорость вращения составляет 560 об/мин, а потребляемый ток — 918 мА. При меньшей нагрузке 50 г скорость возрастает до 2100 об/мин. Это обеспечивает достаточный крутящий момент для большинства образовательных и прототипных проектов.

Модуль полностью совместим с экосистемой M5Stack (Core, Stick, Atom) и поддерживает программирование в Arduino IDE, UIFlow и MicroPython. Корпус имеет отверстия для крепления LEGO и M3, что упрощает механическую интеграцию в проекты. Опциональный скользящий контакт (slip ring) позволяет осуществлять вращение на 360° без потери связи и питания. Для индикации состояния и удобного управления предусмотрены два RGB-светодиода WS2812-2020 и системная кнопка. Модуль работает в температурном диапазоне от 0 до 40 °C, а уровень шума во время работы составляет 48 дБ. Встроенный контроллер STM32G431CBU6 на ядре Cortex-M4 имеет 128 кБ Flash-памяти и 32 кБ SRAM. Диаметр двигателя составляет 41 мм, что обеспечивает компактность конструкции. Скользящее кольцо через порт Grove обеспечивает токопроводимость 5 В / 300 мА. В состоянии покоя потребление тока через порт Grove (5 В) составляет 70 мА, а через RS485 (16 В) — 32 мА. При нагрузке 200 г скорость вращения равна 1400 об/мин, а потребляемый ток — 601 мА. Без нагрузки ток холостого хода составляет 78 мА. Крутящий момент при питании от Grove (5 В) равен 0,2 кг·см при токе 350 мА, а при питании от RS485 (16 В) — 0,66 кг·см при токе 927 мА. Адрес I2C модуля — 0x64. Интерфейс RS485 реализован через 4-контактное соединение с шагом 3,96 мм. Модуль является полностью открытым (open source) как аппаратно, так и программно. Для отладки доступен интерфейс SWD / SWO. Разрешение OLED-экрана составляет 64 x 48 пикселей, связь осуществляется через SPI. Габариты модуля — 40 x 40 x 40 мм, вес — 82,9 г. В комплект поставки входят: модуль Roller485 Unit, 4-контактное соединение, два 4-контактных провода Grove, шесть штырьков, монтажный фланец, монтажный кронштейн, два шестигранных ключа (2,5 мм и 2 мм), шесть гаек M3, четыре цилиндрических шестигранных болта M3 x 14 мм, четыре конических шестигранных болта M3 x 14 мм, четыре конических шестигранных болта M3 x 12 мм и 5-контактный провод для отладки.