| M32SPIN0280 是靈動(dòng)微電機新推出的針對電機控制市場(chǎng)的專(zhuān)用 MCU，該系列 MCU 搭載了Arm®Cortex®-M0 內核，最高工作頻率可達 96MHz，內置高速存儲器，并集成了 I/O 端口和多種外設。MM32SPIN0280 系列 MCU 適用于各類(lèi)電機應用場(chǎng)景，其典型應用包括風(fēng)機、水泵、電動(dòng)自行車(chē)、服務(wù)器風(fēng)機 、吊扇、電動(dòng)工具、工業(yè)變頻、伺服舵機、空調風(fēng)機等。
1該文檔介紹基于靈動(dòng)微電子 32 位微處理器 MM32SPIN0280 的電動(dòng)工具無(wú)感方波控制方案， 包括 MM32SPIN0280 芯片資源以及軟件說(shuō)明。 以下是電動(dòng)工具無(wú)感方波控制方案的功能列表：
2. 硬件參考設計硬件系統由外部 DC 電源供電, 經(jīng)降壓后得到 12V 給 Gate driver IC 供電以驅動(dòng)功率開(kāi)關(guān)管，12V 通過(guò)降壓 IC 輸出 5V 給 MM32 SPIN 系列微處理器及其他功能模塊供電。通過(guò)外部電路檢測反電動(dòng)勢過(guò)零點(diǎn)信號，對應六種不同的逆變器 MOS 管驅動(dòng)順序，實(shí)現 BLDC 電機的六步換相。采用 0~5V 的電壓輸入做為速度命令的來(lái)源, 以控制電機轉速。 用戶(hù)轉動(dòng)可變電阻旋鈕可以改變此輸入電壓值，實(shí)現無(wú)極調速。圖 2 是 MM32SPIN0280 方案硬件框圖
3. 軟件設計3.1 系統時(shí)序設計嵌入式程序的設計中最重要的就是時(shí)序的設計，無(wú)刷直流電機矢量控制的執行需要在嵌入式系統中的定時(shí)中斷中定期執行，這就需要使用 PWM 和 ADC 的同步機制。本程序中的過(guò)零點(diǎn)檢測均在 ADC 中斷中執行。ADC 的采樣由 TIM1 的 CCR4 的值一半的附近觸發(fā)，如圖所示
從圖中可以看出，在本程序中 ADC 中斷周期和PWM周期一致，過(guò)零點(diǎn)的檢測在換相結束后 的 ADC 中斷中對非導通相和母線(xiàn)電壓的一半比較完成。
由圖可知，系統上電復位后，先執行一段延時(shí)函數，等待系統穩定后開(kāi)始初始化系統外設 及參數，最后使能對應的中斷，在 while 循環(huán)中執行喂狗及 1ms 一次的慢速環(huán)狀態(tài)機。 1) ADC 法檢測過(guò)零點(diǎn)時(shí)，在 ADC1 中斷執行過(guò)零點(diǎn)檢測，在 TIM2 中執行延時(shí)和換相。 2) 比較器法檢測過(guò)零點(diǎn)時(shí)，在 TIM14 中斷執行過(guò)零點(diǎn)檢測，并執行延時(shí)和換相。
系統驅動(dòng)層主要包含常用的電機外設的配置如下所示：
3.3 軟件流程圖 該案整體軟件流程設計如下圖所示，在 Main()函數主要執行低速任務(wù)：1ms 時(shí)間片執行電 位器調速和加減速曲線(xiàn)調節。ADC 采樣完成中斷里讀取母線(xiàn)電壓、電流、轉速命令值以及電機 三相反電動(dòng)勢電壓并檢測過(guò)零點(diǎn)。TIM1 產(chǎn)生 6ch PWM，并啟用 break 中斷。Systick 中斷的定 時(shí)可作為系統時(shí)基。 1) 使用 ADC 法檢測過(guò)零點(diǎn)時(shí)，將使能 TIM2 中斷執行過(guò)零點(diǎn)檢測以及延時(shí)換相功能。 2) 使用比較器法檢測過(guò)零點(diǎn)時(shí)，將會(huì )使能 TIM14 中斷進(jìn)行過(guò)零點(diǎn)檢測以及延時(shí)換相功能
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