Arduino兼容的工业 I/O和运动控制器—ClearCore

ClearCore是由美国知名伺服运动控制组件制造商Teknic 设计的，这是一款基于 Microchip SAME53 Arm Cortex-M4 的工业 I/O 和运动控制器。它可以使用 Arduino IDE 进行编程从而实现快速原型设计，或者给更复杂的项目提供更高级的 C++ API。

ClearCore 提供四个运动轴、24 V兼容模拟和数字 I/O、支持 I/O 扩展模块，而且可以通过 RJ45 端口的串行或以太网进行连接。对于更大的应用程序，多个 ClearCore 也可以采用菊花链的方式连接。

ClearCore 的主要特性和规格：

• MCU – Microchip SAME53Arm Cortex-M4F 微控制器，时钟频率高达 120 MHz，具有 512 KB 闪存和 192 KB SRAM
• 存储 – MicroSD 卡插槽
• 网络
  • 1x 10/100M 快速以太网 RJ45 端口
  • 支持用于无线通信的 Xbee 模块（包括WiFi、蓝牙、ZigBee、DigiMesh、802.15.4 等）
• 输入/输出
  • 2x RJ45 串行端口，用于 SPI 或 UART 设备（5V 输出）
  • 带软件可配置 I/O、电源和接地的 3 针接线端子
    • 数字输出可以驱动高达 9 W的阻性或感性负载，例如接触器、气动或液体阀、防护锁、制动器、LED 灯等，不需要继电器
    • 用于直流电机、扬声器等的 2 个 H 桥输出
  • 最多支持4 个步进电机或伺服电机（Mx 连接器）轴
  • 所有 I/O 点可以在接头连接器上使用
• 编程 – USB 2.0 设备端口
• 其他 – 用于I/O状态和各个终端异常状态的LED
• 电源
  • 通过 3 针接线端子提供12-24V 直流电源输入
  • 防止（电压、电流和热量）过载、ESD、感应反激、电源极性反接和大多数接线错误
• 尺寸 – 12.7 x 8.9 x 2.54 cm（聚碳酸酯和铝制外壳）

上图显示了一个简单的系统，其中：以太网用在办公网络中的一台或多台 PC（或像树莓派之类的 SBC）上进行监视和控制、RJ45 端口将 SPI 显示器和 UART 条码扫描器连接起来，还有将各种传感器和制动器连接起来的到 I/O 端子执行器。

通过菊花链（daisy-chaining）连接 CCIO-8 扩展模块，可以将 8 点增量提高到多达 64 个数字 I/O 点，从而实现更复杂的系统。而且，用菊花链连接多个 ClearCore 控制器后，还可以实现更大的系统。

该公司提供了一个c++运动和I/O库，其实我们不需要理解Cortex-M4处理器的复杂细节，只要能够“直观地访问ClearCore的各种硬件功能”，并拥有电机的运动控制和状态、I/O配置、扬声器声音生成、信号滤波等就可以了。 源代码在 OEM 友好许可下免费提供，还提供了 40 个示例项目。或者，可以将公司的Arduino 库与 ClearCore 库一起使用，以进行快速原型设计和演示。

在公司网站上注册一个免费帐户后，可以在线获取到相关文档、原理图和源代码。

下面的视频以机器人调酒师为例，概括说明了 ClearCore 的可能性。

视频地址：https://youtu.be/SRenvqxL6bI

ClearCore 工业 I/O 和运动控制器目前的单件售价是 99 美元，购买200 件以上能够享受折扣。你可以在产品页面上找到更多信息。

Taylor Lee 李远朝

文章翻译者：Taylor Lee，瑞科慧联（RAK）高级嵌入式开发工程师，有丰富的物联网和开源软硬件经验，熟悉行业主流软硬件框架，对行业发展动向有着敏锐的感知力和捕捉能力。