La startup italiana V-Control se prepara para lanzar una campaña de financiamiento colectivo de V-SoM, un sistema en módulo pensado como plataforma accesible para desarrollar y probar diseños de convertidores de electrónica de potencia.

"El desarrollo de electrónica de potencia suele exigir mucho más que el algoritmo de control", explican Federico Campanelli y Stefano Savio, de V-Control. "PWM [modulación por ancho de pulso] y adquisición de ADC [conversor analógico digital] deterministas, comunicación con un PC anfitrión, ajuste de parámetros en tiempo real, registro de datos y un camino práctico de la simulación al hardware. V-SoM se creó para entregar esa infraestructura como un módulo reutilizable, de modo que el mismo controlador sirva en múltiples proyectos de convertidores y accionamientos de motores sin rediseñar la plataforma de control cada vez."

¿Qué microcontrolador usa V-SoM?

El módulo se basa en el microcontrolador heterogéneo de doble núcleo STM32H755 de STMicroelectronics. Trae un núcleo Arm Cortex-M4 de hasta 240 MHz y un segundo núcleo Arm Cortex-M7 de hasta 480 MHz.

El M7 actúa como coprocesador de comunicaciones. Maneja la conectividad Ethernet, el intercambio de variables y la interfaz con VScope, el software propio de V-Control. El M4 corre el código de control del usuario, la adquisición de datos del ADC, la generación de PWM y la protección del sistema.

"V-SoM se diseñó en torno a un flujo de desarrollo simple, que va del diseño al despliegue, la validación y finalmente el escalamiento", aseguran Campanelli y Savio. "Gracias a su compatibilidad con PLECS, Simulink (y Simscape) además de C, el desarrollo parte con herramientas que quizás ya usas. Con nuestro software complementario VScope, es simple validar el código generado o escrito a mano en el M4 y ver cómo corre vía Ethernet. Puede transmitir y mostrar variables internas, modificar parámetros mientras el controlador funciona, hacer adquisiciones tipo osciloscopio y exportar datos para su posterior procesamiento."

Especificaciones de adquisición y periféricos

Según la empresa, el módulo admite 60 canales transmitidos a 50 kilomuestras por segundo (kS/s), aunque el firmware de fábrica vendrá configurado para 20 canales de lectura y escritura a 20 kS/s.

  • Tres ADC de 16 bits que entregan hasta 3,6 megamuestras por segundo (MS/s) repartidas en 14 entradas analógicas.
  • 56 pines GPIO configurables por el usuario.
  • Cinco canales PWM sobre el temporizador de alta resolución (HRTIM) de STMicro, más tres canales complementarios en el temporizador avanzado.
  • Fast Ethernet y buses CAN, SPI e I2C.

La empresa indica que los módulos sirven para desarrollo y depuración, y que después se pueden montar directamente en diseños de producción.

¿Cuándo sale y qué tiene de abierto?

V-Control planea lanzar pronto la campaña de financiamiento colectivo del V-SoM, y los interesados pueden inscribirse en Crowd Supply para recibir un aviso cuando parta.

La documentación del hardware, que incluye esquemáticos y lista de materiales, ya está publicada en GitHub bajo la variante permisiva de la licencia CERN Open Hardware versión 2. El software y parte del código fuente del firmware van bajo licencia MIT. Sus creadores admiten que los archivos de diseño de la PCB son "por ahora propietarios", igual que "parte del firmware de comunicación personalizado del Cortex-M7".