
AT90PWM161-16SN 是 Microchip 推出的一款基于 AVR 架构的 8 位微控制器(MCU),其特殊设计和功能使其适合用于 精确脉宽调制(PWM)控制应用 的场景,特别是在功率电子和电机控制领域。该 MCU 集成了丰富的特性和外设,非常适合工业控制、照明应用、电机驱动和电源管理。
核心功能和特点
高性能 AVR 微控制器:
采用 AVR RISC(精简指令集计算机)架构,每条指令执行速度为 1 个时钟周期。
主频高达 16 MHz,确保快速高效的数据处理能力。
高效性能在实时性要求高的 PWM 和控制场景中表现卓越。
PWM 控制能力:
16 位高分辨率增强型 PWM 数字控制器,支持高级电机控制、电源转换器和 LED 驱动设计。
支持 3 个高分辨率 PWM 通道,可独立控制亮度或功率输出。
每个 PWM 通道支持 死区设置 功能,用于避免 H 桥半桥电路短路。
准确控制信号占空比和频率,以适应多种功率转换应用。
丰富的外设功能:
ADC 模块:集成 10 位高精度模数转换器,包含 11 个输入通道,并支持差分信号和增益控制,可精确采集电压、电流、传感器等模拟信号。
支持多种通信协议:
SPI(串行外设接口,用于与传感器和外部设备通信)。
TWI(兼容 I²C,用于主从设备通信)。
USART(用于串口通信,连接主控设备或调试接口)。
模拟比较器:便于实现模拟信号检测与保护机制。
计数/定时器模块:支持多达 3 个 16 位定时器,用于频率生成、时间测量或触发任务控制。
LIN 支持:包含 LIN(汽车局域网)接口,适用于车载应用。
内存资源:
闪存:16KB(用于程序存储)。
SRAM:512 字节(用于运行时临时数据处理)。
EEPROM:512 字节(适合存储配置参数、校准数据等非易失性数据)。
低功耗设计:
支持多种低功耗模式(如掉电模式和待机模式),可在不同运行状态下优化功耗。
工作电压范围:2.7V 至 5.5V,适合工业和嵌入式系统的不同供电需求。
多重安全与保护机制:
支持看门狗定时器(WDT),防止系统因程序奔溃出现死机。
欠压监测与复位功能(BOR),确保在供电异常时,系统安全运行。
集成硬件保护功能,适配高功率应用,例如保护功率转换器及电机驱动器。
封装与温度范围:
封装类型:20 引脚 SOIC 封装(适合紧凑型电路设计)。
温度范围:-40°C 至 85°C,支持工业级环境应用。
典型应用场景与功能
电机控制:
适用于控制 DC 电机、步进电机和 BLDC(无刷直流电机)。
通过高分辨率 PWM,精确控制电机转速和运动方向;支持死区时间设置,增强 MOSFET 或 IGBT 驱动安全性。
在工业自动化中,用于机械臂驱动、输送带控制系统以及 CNC 加工设备的核心驱动单元。
LED 照明系统:
用于控制高功率 LED 照明,包括智能可调光灯具、RGB 色彩混合灯和户外照明。
通过独立的 PWM 通道调节亮度与色温,实现节能且精确的 LED 灯光控制。
功率电子转换器:
在 DC/DC 转换器、DC/AC 逆变器以及 AC/DC 整流器中,用作精确的 PWM 控制单元,提高转换器的效率和稳定性。
广泛应用于太阳能逆变器、电池管理系统(BMS)、不间断电源(UPS)等电源管理设备。
电源管理与监控:
可用于智能电池监控、能量计量以及电压、电流或温度的实时监测。
ADC 和 PWM 的结合支持高效电流控制与功率因数校正(PFC) 功能。
汽车电子:
支持汽车级 LIN 通信,用于灯光控制、车窗升降、雨刷电机或者 HVAC(空调控制系统)的执行器控制。
高可靠性和温度范围使其适用于车载环境。
传感器控制及接口:
可用作遥感设备、环境检测模块(温湿度传感器等)的核心控制单元。
利用 ADC 和通信接口,采集传感器数据,并通过 PWM 输出驱动执行机构。
嵌入式控制与家用电器:
用于小家电如空调、电饭煲中,控制功率输出或压缩机转速。
适用于定时调控和反馈控制的嵌入式任务。
AT90PWM161-16SN 的优势总结
高分辨率 PWM:高精度控制能力,使其适应高功率电子设备和精密控制需求。
高性能多功能外设:强大的 ADC、计时器和通信接口,支持多场景嵌入式控制。
低功耗、高可靠性:多种省电模式与保护机制,特别适合工业级和车载环境。
经济适配性:作为 AVR 系列中的高性能低成本解决方案,可显著降低 BOM 成本。
适用领域
工业控制和自动化
智能照明系统
电源转换和管理
智能家电与消费电子
汽车电子与车载设备
总结:
AT90PWM161-16SN 是一款面向精密 PWM 控制与嵌入式应用的高性能 MCU,充分发挥了 AVR 架构的低功耗、高可靠性与灵活性特色,其广泛的外设和通信支持使它成为工业、汽车以及消费电子开发的理想选择,尤其适用于需要高分辨率信号调节的领域。