在充分了解CW32L011的基本功能以及定时器应用特性后,就可以结合系统设计,进行MCU的功能配置。只有MCU功能配置好后,才能进行具体的电路设计及程序设计。
I/O口功能分配
电机驱动重点是需要使用高级定时器的6路比较输出通道及通用定时器的3路输入捕获功能。根据系统框架设计及MCU特性,制定I/O口功能分配,具体见下表。
| 引脚 | 端口定义 | 功能分配 | 功能定义 |
| 2 | PC14 | ALM | 报警输出信号 |
| 3 | PC15 | EN | 电机运转使能信号 |
| 6 | PA00 | HA | 霍尔HA |
| 7 | PA01 | HB | 霍尔HB |
| 8 | PA02 | HC | 霍尔HC |
| 9 | PA03 | EA | U相反电动势 |
| 10 | PA04 | EB | V相反电动势 |
| 11 | PA05 | EC | W相反电动势 |
| 12 | PA06 | IA | U相电流 |
| 13 | PA07 | IB | V相电流 |
| 14 | PB00 | IC | W相电流 |
| 15 | PB01 | VSR | 外部调速信号 |
| 18 | PA08 | VOL | 母线电压检测信号 |
| 19 | PA09 | DR | 方向切换信号 |
| 20 | PA10 | VF | 内部调速信号 |
| 21 | PA11 | NTC | 温度检测信号 |
| 22 | PA12 | FG | 速度输出信号 |
| 23 | PA13 | DIO/RX1 | SWD调试信号 |
| 24 | PA14 | CLK/TX1 | SWD调试信号 |
| 25 | PA15 | AL | U- |
| 26 | PB03 | BL | V- |
| 27 | PB04 | CL | W- |
| 28 | PB05 | AH | U+ |
| 29 | PB06 | BH | V+ |
| 30 | PB07 | CH | W+ |
| 31 | PC13 | LED | 指示灯信号 |
建议用户根据此引脚分配设计具体的电路和程序设计,较为合理。
方案设计及MCU功能分配好后,就要可以进行具体的硬件电路设计了。整个电路可分为控制电路及功率板电路两大部分。电机控制电路的设计重点是稳定性设计,要从各方面充分考虑,如抗干扰能力、散热能力等。
下面将详细介绍主控电路的原理、原理图(SCH)设计。
主控部分以CW32L011K8T6芯片为核心,板载具有电源、按键、指示灯等功能电路,具有电机、SWD调试等功能接口。
考虑到芯片工作的可靠性,建议复位引脚上拉10K电阻(R42),并对地连接C17滤波电容保证信号稳定。空间和成本允许的情况下,建议将复位引脚同步引出到下载调试接口。
特别注意的的是,CW32L011为高性能的超低功耗系列芯片,具有超低功耗功能。所以其芯片第一脚必须对地连接一个100~1000nF的陶瓷滤波电容,用以给芯片内部稳压器提供可靠保障。若设计中忽略了此处,则该芯片将无法正常工作,切记。
整版设计的电源系统暂不在此讲述。
由于CW32L011是宽电压芯片,加之霍尔信号多为5V电平信号,所以最小电平系统设计为5V,相较与传统国外品牌MCU,可省去5V转3.3V的降压电路,从而降低成本和设计复杂度。此外,5V电平可以提供更好的抗干扰表现,提高系统稳定性。
关于本方案的完整开源资料链接请查阅:
https://oshwhub.com/beauty_light/cw32l011-dian-ji-qu-dong
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