MCU数位控制技术助力变频马达性能大跃进


变频马达主要依靠半导体元件组成的电子电路来驱动马达运转,其中MCU数位控制技术的良寙攸关着马达效率是否理想;而在MCU控制技术日趋成熟,加上FOC演算法助力之下,变频马达效率将逐步跃进。
MCU是Microcontroller Unit(微控制器单元)的缩写,它是一种集成了中央处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出端口(I/O)、定时器(Timer)、串行通信接口(UART、SPI、I2C等)和其他外围设备控制器的单个芯片。MCU通常用于嵌入式系统中,用于控制各种电子设备和系统。
由于其集成度高、体积小、功耗低以及成本相对较低等特点,MCU被广泛应用于各种嵌入式系统中,例如智能家居设备、医疗设备、汽车电子系统、工业自动化等。MCU的选择通常基于应用的需求,如处理性能、功耗、外设接口等因素。
变频马达主要依靠半导体元件组成的电子电路来驱动马达运转,其中MCU数位控制技术的良寙攸关着马达效率是否理想;而在MCU控制技术日趋成熟,加上FOC演算法助力之下,变频马达效率将逐步跃进。
目前,全球的MCU呈百花齐放趋势,欧、美、日、台均表现出众。中国作为全球最大的芯片销售国,每年消耗掉的MCU数量占据全球市场总量的70%左右,然而由中国芯片厂家直接生产的MCU芯片却凤毛麟角,并且绝大部分仍处于低端的4/8位MCU芯片阶段。不过,国内还有宏晶、兆易创新等企业在MCU高端领域发力,未来还是值得期许的!
汽车作为一部大型的机电一体化设备,汽车电子在汽车整体成本中的比例越来越大,其涵盖了从车身控制、动力传动、车身安全,到车内娱乐的各个方面。
几十年前,8位单片机(MCU)席卷业界,但现在8位MCU有让位32位架构的趋势,有行业分析师指出,32位和8位单片机还在在不断成长。不过,最早使用MCU的人对BASIC以及Microchip PIC还念念不忘,不过以最新Arduino Uno来说,这就是一个从8位到32位架构转变的典型案例。
按键通常有:IO口按键(BUTTON),AD按键(通过AD采样电压),IR(遥控器)
按按键功能分:有短按键,长按键,连续按键。打个比方,遥控电视机,按一下音量键,音量增加1,这个就是短按键。按住音量键不放,音量连续加,这个就是连续按键。按住一个按键5s,系统会复位,这个是长按键。
可编程SOC器件不但可作为电机控制、模拟测量以及直接驱动LCD显示屏的统一电路板系统用于电动自行车应用,而且还能支持电容式感应技术以取代键盘上的机械按键。此外,SOC器件还能利用内部PWM、MUX和比较器来驱动和控制三相电机,利用内部ADC和PGA来支持传感器输入电池监控,以及利用热敏电阻或RTD等温度感应器件来实现温度感应。
调试嵌入式软件是我最不喜欢的行为,不幸地是,它却是必要的。值得庆幸地是,技术和工具链创新的进步衍生出大量的新技术,从而大大地加快了调试过程。下面让我们来看看其中一些方法,从传统的断点调试出发到更先进的仪器跟踪技术。
技巧1# - 传统的断点调试
任何一款MCU,其基本原理和功能都是大同小异,所不同的只是其外围功能模块的配置及数量、指令系统等。对于指令系统,虽然形式上看似千差万别,但实际上只是符号的不同,其所代表的含义、所要完成的功能和寻址方式基本上是类似的。因此,对于任何一款MCU,主要应从如下的几个方面来理解和掌握:
MCU的特点
全球MCU市场三分天下,美国/欧洲、日本/韩国,以及中国台湾/大陆,各有神功讨好客户。其中,日本和韩国供应商拥有专业的系统设计和制造技术,在消费电子产品方面实力强大;美国和欧洲供应商在工业控制和汽车电子等方面更为成功。中国台湾和大陆的供应商则侧重于低端消费电子产品。以下整理出美国/欧洲、日本/韩国,以及中国台湾/大陆最知名的44家MCU企业名录。
作者:电子创新网 张国斌