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DUILIO F4 — Caratteristiche principali

Questa pagina offre una panoramica tecnica strutturata di DUILIO F4, includendo capacita di motion control con STM32, sicurezza e failsafe, I/O e interfacce per driver motore in robotica e macchine.

Documentazione di progetto su GitHub.

Controllo movimento e sicurezza

I/O e interfacce

Architettura di sistema

Sezione Dettagli
MCU
  • Microcontroller: STM32F411 (64-pin, Cortex-M4F)
  • Controllo del movimento real-time deterministico gestito a bordo
  • Firmware pre-sviluppato a profili (nessun codice applicativo richiesto)
Controllo del movimento
  • 2 assi di movimento indipendenti per scheda
  • Controllo di velocita, posizione e coppia
  • Controllo della coppia tramite sensori di corrente esterni
  • Rampe di accelerazione / decelerazione
  • Limiti e soft limits
  • Coordinamento assi e motion mixing
  • Interlock, watchdog e comportamenti failsafe
Scalabilita
  • Bus RS485 multi-drop nativo
  • Progettato per 10+ schede DUILIO F4 sullo stesso bus
  • Esempio: 10 schede = 20 motori, coordinati centralmente
  • Architettura: un host, molti nodi Duilio (controllo real-time distribuito)
Driver motore
  • Solo driver esterni (nessuno stadio di potenza a bordo)
  • Interfacce supportate / supportabili:
  • PWM / DIR
  • ENABLE + DIR + PWM
  • Dual-PWM (forward / reverse)
  • STEP / DIR (uso velocita o posizione)
  • Analog speed (0-5 V)
  • Analog speed + direction
  • RC-style PWM (ESC / servo pulse)
  • Driver seriali / a protocollo (profile-dependent)
Encoder e feedback
  • 2 encoder assoluti I2C
  • 2 encoder incrementali in quadratura (A/B)
  • Canale Z e finecorsa per homing
  • Feedback di posizione, homing e riferimento zero
I/O RC
  • 4 ingressi servo RC (acquisizione impulsi PWM)
  • 4 uscite servo RC
  • Uso: ricevitori RC, ESC, servi, controllo misto/manuale
I/O digitali (potenza)
  • 4 uscite low-side NPN
  • Relay esterni, solenoidi, lampade
  • Corrente: < 2 A per canale
  • Gestione firmware, dipendente dal profilo
I/O digitali (logica)
  • Finecorsa e ingressi di sicurezza
  • Ingressi dedicati per homing
Ingressi analogici
  • 2 ingressi analogici (0-5 V)
  • Riferimento coppia
  • Riferimento posizione (potenziometro)
  • Ingresso comando analogico
Sensori
  • 2 interfacce sonar a ultrasuoni (TRIG / ECHO)
  • Altri sensori digitali e analogici (profile-dependent)
Sicurezza e failsafe
  • Stato sicuro su timeout di comunicazione
  • Comportamento configurabile su perdita host o bus
  • Movimento abilitato solo dopo sequenza di avvio valida
  • Logica di abilitazione multi-condizione opzionale
  • Interlock di sicurezza hardware e firmware
  • Disabilitazione immediata delle uscite su fault
  • Watchdog interno e logiche di supervisione
  • Uscite forzate in stato sicuro all'accensione
Configurazione
  • Interfaccia di programmazione: ST-Link (SWD)
  • Flash e configurazione firmware via ST-Link
  • USB: opzionale / sperimentale, non e l'interfaccia primaria
Sistemi host
  • Raspberry Pi
  • SBCs
  • PCs
  • Industrial computers
  • Separazione ruoli:
  • Host = logica, UI, networking
  • Duilio = controllo real-time di movimento e I/O
Alimentazione
  • VIN: 6 V - 43 V
  • USB: 5 V
  • Raspberry Pi header: 5 V (HAT mode)
Uscita alimentazione Raspberry Pi
  • Fino a 5.1 V / 5 A
  • Alimentazione diretta Raspberry Pi
Protezione
  • Protezione TVS ed ESD
  • Protezione da inversione e back-feed
  • Progettata per ambienti motoristici rumorosi
Filosofia di sistema
  • Motor-agnostic e driver-agnostic
  • Stessa logica di controllo riutilizzabile su macchine diverse