基于CW32的BLDC控制应用实例分析——方案设计

要进行一个完整的BLDC控制器方案设计，需要首先明确系统功能要求（或用户需求），然后根据要求，进行总体方案设计，确定MCU选型、电路拓扑结构、I/O分配等，最后再设计原理图、PCB、焊接调试、程序编写等具体工作。

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；

过电位

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

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。

武汉芯源半导体官网：www.whxy.comCW32L011

芯片数据手册链接:http://www.whxy.com/uploads/files/20250724/CW32L011_DataSheet_CN_V1.1.pdf附图