2024最适合工业控制应用的五款SoC/MCU

发布时间:2024-09-19 阅读量:2896 来源: 我爱方案网 作者: bebop

摘要:随着工业设备复杂度的提升,工业场景应用中的MCU和SoC使用数量持续增长。以工业机器人为例,单机至少使用十余颗MCU/SoC产品。工业MCU和SoC产品主要用于电机控制,仪器仪表,低压配电,电动工具,工业机器人等应用场景,主要用于电机控制运算,数据采集控制等功能。

选择工业SoC和MCU在很大程度上取决于产品的具体要求、应用需求和用户偏好。本文将推荐五款经常在工业场景应用中使用的主流SoC和MCU,它们以其性能、功能和行业认可度而闻名。

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1.龙芯3A600-i 

龙芯 3A6000-i 处理器为龙芯 3A6000 工业级版本,采用了全新的 LA664 处理器核,支持LoongArch™指令集;大幅提升计算与访存性能;IO 接口进一步简化并取消了对多片互连的支持。共包含 4 个物理核,共 8 逻辑核,封装为 FCBGA-1190,工作主频为 2.0GHz,内存支持2 个 72 位 DDR4-3200,支持ECC校验;广泛应用于终端及工控场景。

2.瑞芯微RK3576 

瑞芯微RK3576新一代八核64位AIOT芯片,采用大小核构架,先进工艺制程,CPU4核A72@2.2GHz+4核A53@1.8gGHz,内置 ARM Mali G52 MC3 GPU,集成6 TOPS算力NPU,支持32-bit LPDDR4/LPDDR4x/LPDDR5;并具有多种工业新特性,包括:实时网络、信号输入、MCU、DSMC、Flexbus、资源隔离。广泛适用于工控主机,工业网关,工业相机,工业打印机,PLC,机器人控制器,数据采集器,AGV机器人等工业领域。

3.极海 APM32F411

  

该MCU带有 FPU 的 32 位 Arm® Cortex®-M4F内核,主频 120MHz,性能强劲,能轻松应对复杂的电机控制任务。在120MHz主频下,芯片以32KHz频率执行电流环,执行时间16μs,仅占执行周期的50%,剩余时间可用于执行速度环、PFC、通信、显示等任务。另外集成高达128KB的SRAM和512KB的Flash,配合强劲运算性能,可运行丰富的算法,为方案设计提供广阔的发挥空间。可广泛应用于网关设备、智能楼宇、工业控制器、智能电能表、双电机控制、便携式传感器等领域。

4.意法半导体STM32H7系列MCU

STM32H7系列MCU是意法半导体针对工业场景推出的高性能MCU产品,主频最大550MHz,双核设计,兼顾高速运算和实时控制,片内 2MB Flash及1.4MBRAM,内置多达40路DMA,处理最复杂的数据传输,配有高精度定时器:精度高达2.1ns,10路PWM输出,同时内置2个高级定时器,可实现双电机控制。
5.瑞萨RX72M系列 MCU

RX72M是瑞萨电子适用于工业网络解决方案的高性能32位微控制器,高达240MHz主频和1396CoreMark的性能,带双精度浮点运算,专门针对马达控制的三角函数加速器,可实现sin、cos、反三角函数以及开方函数运算,支持6通道的Delta-sigma调制器接口,支持电流环反馈信号。RX72M除了常用的外设接口外,还集成了专用于EtherCAT的ESC接口,可以用于开发EtherCAT IO模组、EtherCAT网关、EtherCAT步进、伺服驱动器,是一款性价比高的EtherCAT从站硬件。

我爱方案网还推荐基于上述芯片开发的应用方案,它们都是能批量出货的稳定方案PCBA。

移动电源控制板方案



该方案为3.6KW移动电源控制板,电池电芯为磷酸铁锂,基于极海高性能MCU APM32F411开发采用内置双向逆变器模块,在小体积、高功率密度情况下,实现220V输入/输出、充电/用电双工作模式。主要特点:


1.电池最大容量2048Wh,循环次数4000次;

2.充电模式:支持220-240V交流电、500W车载充电、1000W(Max)太阳能板充电;

3.输出模式:220V/2400W,AC输出220-240V,最大10A;

4.支持USB输出,USB-A口最高18W,Type-C最高100W;

5.支持车充输出12.6V/126W,DC5521最高12.6V/38W。


瑞芯微RK3576三维扫描仪核心板


方案为基于瑞芯微RK3576开发的三维扫描仪核心板,具有丰富的GPIO、UART、SPI等通信接口,能够精准控制扫描仪的扫描参数(如扫描速度、分辨率)、传感器状态(如激光发射器、相机快门)等,实现扫描过程的精准控制,提升扫描效率与质量。

方案优势:

1.数据处理中枢
核心板作为系统的“大脑”,可以将接收的原始数据(如激光点云、图像等)进行快速、高效的数据处理。这包括数据的滤波、去噪、配准、融合等关键步骤,确保最终生成的三维模型既精确又完整。
2.智能优化
核心板内置6TOPS超强算力NPU,能够通过AI加速引擎对扫描获取的数据进行智能分析,可以自动识别并优化模型中的瑕疵、孔洞等问题,进一步提升模型的精细度和真实感。
3.数据传输与存储
核心板目前最高支持4GB LPDDR4内存和32GB eMMC存储,大容量的存储空间能对扫描数据进行安全高效的本地保存;同时,支持2路千兆以太网和Wi-Fi,能够轻松实现扫描数据的实时传输与远程访问。
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