APM32F035 有感方波 BLDC 控制方案详解：电机驱动一键上手

APM32F035 是极海专为中小功率 BLDC 电机控制打造的 Cortex‑M0 + 专用芯片，内置运放、比较器、协处理器，非常适合风扇、水泵、筋膜枪等产品。AN1100 给出一套HALL 有感方波六步换相完整控制方案，硬件、软件、调试、波形全覆盖，拿来就能直接量产。

资料获取：AN1100_APM32F035_MOTOR EVAL有感方波控制方案

1. 方案整体概览（核心参数）

控制方式：有感方波六步换相
位置检测：HALL 霍尔传感器
PWM 方式：HPWM‑LON（上 PWM 下常通）
PWM 频率：20kHz
电机参数：2 对极，转速0~3000RPM
启动方式：6Step
保护：过压、欠压、软过流、硬过流
代码体积：<10KB
开发环境：Keil MDK5.23 及以上

2. APM32F035 芯片优势（电机专用）

内核：Cortex‑M0+ 72MHz
专用资源：M0CP 协处理器（Cordic/SVPWM/ 硬件除法）
模拟集成：2 个运放 OPA + 2 个比较器 COMP
定时器：1 路高级三相 PWM（带死区 / 刹车）
接口：CAN、USART、I2C、SPI
供电：2.0~3.6V，温度‑40~105℃

3. 硬件系统设计（官方参考电路）

3.1 硬件框图

24V 电源 → 降压 → 12V（驱动）/3.3V（MCU）

→ MOS 预驱 → 三相逆变 → BLDC 电机

→ HALL 信号反馈 → MCU 完成闭环

3.2 关键电路

1）电源电路

输入：24V
母线电压采样：1/21 分压，最大可测69.3V
给 MCU：3.3V；给预驱：12V

2）三相驱动电路

预驱：FD6288
功率管：三相 N‑MOS 全桥
PWM：来自 TMR1 高级定时器，带死区保护

3）HALL 接口电路

3 路 HALL 信号直接接入 MCU
捕获跳变沿，确定6 个换相点

4）过流保护电路

采样电阻：0.02Ω
电流经OPA4 放大 5 倍 → COMP1 比较
硬件直接刹车 TMR1，保护速度极快

5）最小系统

晶振：8MHz HSE
调试：SWD
按键：方向、锁车
LED：故障指示

4. 软件架构（四层结构，清晰易维护）

用户层：main、中断、参数配置
外设驱动层：ADC/PWM/OPA/COMP/GPIO
电机控制层：状态机、HALL 解码、换相、PID
算法库层：Geehy MCLIB 数学库

主状态机（4 个状态）

INIT：初始化
STOP：等待启动指令
RUN：正常运行
FAULT：故障保护

5. 关键外设配置（直接复制）

5.1 PWM 配置（TMR1）

中央对齐模式 1
频率：20kHz
死区时间：1μs
互补输出 + 刹车功能
模式：HPWM‑LON

Drv_Pwm_Init(period, deadtime);

5.2 ADC 配置

DMA 搬运
触发源：TMR1 CC4
采样：母线电压、电位器、电流
定时同步采样

5.3 OPA 运放

4 路运放全部开启
增益：外部电阻配置5 倍

5.4 COMP 比较器

过流检测
输出接 TMR1 BKIN
故障自动关断 PWM

6. 电机控制核心逻辑

6.1 换相逻辑

HALL 3 路信号共6 种组合

每一种组合对应一组UVW 上下管状态

实现120° 方波电流驱动

6.2 速度调节

电位器：0~3.3V → 目标转速
速度环PID
输出 → PWM 占空比

6.3 保护逻辑

硬件过流：COMP 触发 → 立即关断 PWM
软件过流：ADC 采样超限 → 软停止
过压 / 欠压：监测母线电压

7. 调试与测试步骤

检查接线：电源、电机、HALL、SWD
设置参数：极对数、死区、电流保护点
空载试运行：看方向、换相是否正常
示波器观测 HALL 波形与 PWM 输出
负载测试：调整 PID 参数
极限测试：过流、堵转保护

8. 典型波形

HALL 信号：3 路方波，6 个跳变点
相电流：120° 方波
PWM：中央对齐，上下管互补带死区

AN1100 是 APM32F035 最实用的有感方波 BLDC 官方方案：

硬件：集成度高、外围少、成本低
软件：结构清晰、稳定可靠、体积小
保护：硬件 + 软件双重保护
适用：风扇、水泵、鼓风机、电动工具等

只需修改电机参数，即可快速量产。