要進(jìn)行一個(gè)完整的BLDC控制器方案設(shè)計(jì)，需要首先明確系統(tǒng)功能要求（或用戶需求），然后根據(jù)要求，進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，確定MCU選型、電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、I/O分配等，最后再設(shè)計(jì)原理圖、PCB、焊接調(diào)試、程序編寫等具體工作。

1.1 系統(tǒng)功能

以設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)易有感無(wú)刷直流電機(jī)控制器為例，要求設(shè)計(jì)的控制器具有以下功能：

基礎(chǔ)支持12~48V、500W以下，帶HALL傳感器的無(wú)刷直流電機(jī)；

支持無(wú)感控制(預(yù)留)；

具有電機(jī)啟、?？刂乒δ埽?/p>

電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度可通過(guò)電位器調(diào)整；

電機(jī)速度穩(wěn)定，閉環(huán)調(diào)節(jié)；

參數(shù)可通過(guò)人機(jī)界面顯示（根據(jù)需要）；

電流采集、顯示；

故障保護(hù)。

1.2 整體框架設(shè)計(jì)

根據(jù)功能需求，設(shè)計(jì)的BLDC控制器要求有霍爾識(shí)別，有電機(jī)調(diào)速功能、有啟?？刂乒δ?，有指示燈指示功能，有過(guò)流保護(hù)功能，且針對(duì)120度HALL安裝位置的無(wú)刷直接電機(jī)，因此設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體方案如圖1所示。關(guān)于無(wú)感控制，會(huì)額外詳細(xì)總結(jié)，在此不做體現(xiàn)。

圖1 BLDC控制器系統(tǒng)框圖

不難看出，系統(tǒng)由三大部分組成：人機(jī)接口（或工控接口）、CW32控制核心、電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

其中，人機(jī)接口包括按鍵、指示燈、顯示屏及電位器等部分。作為基本的人機(jī)交互接口，按鍵可以實(shí)現(xiàn)啟停電機(jī)功能、指示燈可以實(shí)現(xiàn)指示電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向及電機(jī)啟停狀態(tài)功能、通過(guò)調(diào)節(jié)電位器可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電機(jī)速度，顯示屏顯示速度設(shè)定狀態(tài)及故障狀態(tài)等功能（根據(jù)需要）。

CW32控制核心為微處理器最小系統(tǒng)加基本的外圍電路。微處理器通過(guò)端口的讀寫實(shí)現(xiàn)基本的人機(jī)交互，通過(guò)高級(jí)定時(shí)器PWM輸出功能與六路逆變電路實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，通過(guò)讀取電機(jī)的霍爾狀態(tài)實(shí)現(xiàn)電機(jī)換相運(yùn)行。控制器的最終程序?qū)⑼ㄟ^(guò)下載仿真器（DAPLINK）下載到CW32微處理器中，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制的具體要求。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路主要為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)及功率變換控制電路，霍爾狀態(tài)反饋電路。該部分由微處理器給出6路PWM控制信號(hào)，并通過(guò)6路功率MOS逆變電路給電機(jī)U、V、W施加正確的線電壓，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)電路與電機(jī)接口主要包括U、V、W接口及HA、HB、HC、VCC、GND五個(gè)霍爾接口。

結(jié)合CW32微控制器的主要特性及控制器的功能需求，這里選定CW32L011K8U6芯片作為主控MCU。

CW32L011K8U6為32腳LQPF封裝，支持96MHz主頻，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器有KB，RAM存儲(chǔ)器有KB，有16路12位ADC轉(zhuǎn)換器、

CW32L011K8U6為32腳LQPF封裝，基于 eFlash 的單芯片微控制器，且支持超低功耗控制，集成了主頻高達(dá) 96MHz 的 ARM? Cortex?-M0+ 內(nèi)核、高速嵌入式存儲(chǔ)器（多至64KB FLASH 和多至 6KBSRAM）以及一系列全面的增強(qiáng)型外設(shè)和 I/O 口。

所有型號(hào)都提供全套的通信接口（3 路 UART、1路 SPI 和 1路 I2C）、1路12 位高速 ADC（14外2內(nèi)）、5組通用和基本定時(shí)器、1組低功耗定時(shí)器以及 1組高級(jí)控制 PWM 定時(shí)器。

CW32L011可以在 -40℃~+85℃的溫度范圍內(nèi)工作，供電電壓寬達(dá) 1.7V~5.5V。支持 Sleep 和 DeepSleep 兩種

超低功耗工作模式。是一款性價(jià)比很高的微處理器。

在即將可能到來(lái)的更高級(jí)更現(xiàn)實(shí)的電機(jī)控制實(shí)例中，我們將會(huì)為您帶來(lái)CW32L012和CW32L010作為微控制器的實(shí)例分析。后面，我們?nèi)韵冉榻BCW32L011的電機(jī)控制實(shí)例（有感部分），循序漸進(jìn)。

武漢芯源半導(dǎo)體官網(wǎng)：http://www.whxy.com

CW32L011芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)鏈接:

http://www.whxy.com/uploads/files/20250724/CW32L011_DataSheet_CN_V1.1.pdf

附圖

審核編輯 黃宇