1.1 系统功能
以设计一简易有感无刷直流电机控制器为例,要求设计的控制器具有以下功能:
基础支持12~48V、500W以下,带HALL传感器的无刷直流电机;
支持无感控制(预留);
具有电机启、停控制功能;
电机运转速度可通过电位器调整;
电机速度稳定,闭环调节;
参数可通过人机界面显示(根据需要);
电流采集、显示;
故障保护。
1.2 整体框架设计
根据功能需求,设计的BLDC控制器要求有霍尔识别,有电机调速功能、有启停控制功能,有指示灯指示功能,有过流保护功能,且针对120度HALL安装位置的无刷直接电机,因此设计系统总体方案如图1所示。关于无感控制,会额外详细总结,在此不做体现。

图1 BLDC控制器系统框图
不难看出,系统由三大部分组成:人机接口(或工控接口)、CW32控制核心、电机驱动。
其中,人机接口包括按键、指示灯、显示屏及电位器等部分。作为基本的人机交互接口,按键可以实现启停电机功能、指示灯可以实现指示电机运转方向及电机启停状态功能、通过调节电位器可以实时调节电机速度,显示屏显示速度设定状态及故障状态等功能(根据需要)。
CW32控制核心为微处理器最小系统加基本的外围电路。微处理器通过端口的读写实现基本的人机交互,通过高级定时器PWM输出功能与六路逆变电路实现电机驱动控制,通过读取电机的霍尔状态实现电机换相运行。控制器的最终程序将通过下载仿真器(DAPLINK)下载到CW32微处理器中,以实现电机控制的具体要求。
电机驱动电路主要为电机的驱动及功率变换控制电路,霍尔状态反馈电路。该部分由微处理器给出6路PWM控制信号,并通过6路功率MOS逆变电路给电机U、V、W施加正确的线电压,以实现电机的运转。驱动电路与电机接口主要包括U、V、W接口及HA、HB、HC、VCC、GND五个霍尔接口。
结合CW32微控制器的主要特性及控制器的功能需求,这里选定CW32L011K8U6芯片作为主控MCU。
CW32L011K8U6为32脚LQPF封装,支持96MHz主频,FLASH存储器有KB,RAM存储器有KB,有16路12位ADC转换器。
CW32L011K8U6为32脚LQPF封装,基于 eFlash 的单芯片微控制器,且支持超低功耗控制,集成了主频高达 96MHz 的 ARM® Cortex®-M0+ 内核、高速嵌入式存储器(多至64KB FLASH 和多至 6KBSRAM)以及一系列全面的增强型外设和 I/O 口。
所有型号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内)、5组通用和基本定时器、1组低功耗定时器以及 1组高级控制 PWM 定时器。
CW32L011可以在 -40℃~+85℃的温度范围内工作,供电电压宽达 1.7V~5.5V。支持 Sleep 和 DeepSleep 两种超低功耗工作模式。是一款性价比很高的微处理器。
在即将可能到来的更高级更现实的电机控制实例中,我们将会为您带来CW32L012和CW32L010作为微控制器的实例分析。后面,我们仍先介绍CW32L011的电机控制实例(有感部分),循序渐进。
CW32L011芯片数据手册链接:
http://www.whxy.com/uploads/files/20250724/CW32L011_DataSheet_CN_V1.1.pdf

来源:CW32生态社区
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