【经验】32位MCU SWM20x系列的电机有感方波调试方法，如何优化电机运行状态？

时间： 2022-04-05 来源：华芯微特

技术问答

本文华芯微特分享了32位MCU SWM20x系列的电机有感方波调试方法，介绍了有感方波控制基本原理，开环调整电流及电角参数，如何优化电机运行状态。

01 有感方波控制基本原理

梯形波BLDC:

方波控制：A、B、C三相输出各自由两个功率晶体管控制通断，采用两两导通的方式，也就是在同一桥臂在一种状态下只有一个晶体管打开，只有一相有电流。导通顺序为T1、T4-T1、T6-T3、T6-T3、T2-T5、T2-T5、T4。

此例程使用有霍尔方波调制算法，霍尔硬件角度默认为间隔120°放置。换相控制方式使用二二导通方式，导通时，上半桥臂工作于PWM状态，下半桥臂处于常通状态，这边就是根据Hall编码和120°Hall换相真值表来确定哪些绕组通电使得电机转动。此例程根据SWM201G6S7低压电机通用板调制，本章节主要讲解《SWM201有感方波正反转211027》版本库。

内部基本原理：

（1）利用PWM占空比进行电机转速调节；

（2）对应着BLDC控制框图，永磁体N-S交替交换，使位置传感器产生相位差120°的H3、H2、H1方波，从而产生有效的六状态编码信号（六步换向）；

（3）对三相霍尔信号图和120°Hall换相真值表进行学习，通过检测霍尔传感器，可以得到一个3位编码（编码值1-6）每个编码值代表转子当前所处的区间，从而可以知道哪些绕组通电使得电机转动；

（4）里面用的是增量式PID算法控制电机的转速。

02 调试前的准备

首先找到需要调试电机的参数：电机极对数、电机霍尔机械角度、电机额定电流以及电机转速运行区间。

此次电机参数本文选择了极对数为2极对，电机转速最高4万转，额定电流为2A（PWM_UOUT），16K载波频率、系统时钟为60MHz状态下运行，霍尔采样方式为HALL中断。

03 开环调整电流及电角参数

本开环启动是采用模拟霍尔值递进模式，在调整Global_def.hall_angle = Global_def.hall_angle + 256;这里的256为设置增速，当电机存在拖不起来，抖动时，可适当减小此值，以及可适当增大启动电流#define Start_PWM_UOUT 150的值，在电机可稳定运行后即可直接取消屏蔽红色部分注释的代码；当出现启动电流很大时，可调节

#define Start_PWM_UOUT 1

/*启动最大输出电流*///Udc：4096

此为启动电流设置，应减小，启动电流不足应适当增大此值；

#define PWM_UOUT 900

/*最大输出电流*///Udc：4096

此为最大可输出电流（注：需根据电机从小到大设置，否则容易烧坏MOS以及其他器件，设置最大值为4096）。

若霍尔传感器为60°机械角度放置，可直接把

Global_def.hall_val^=0x02; //取反IN1 变成120度的霍尔信号。

04 优化电机运行状态

当电机开环稳定运行，且霍尔值用JSCOPE为稳定的6个换向值（5->1->3->2->6->4或反向），就可以切换闭环来调整电机稳定运行的参数：

首先需要给定目标速度

Global_def.Spd_Setting = 1000;

设置目标速度为1000RPM，启动电流之前已经测试完毕，如下

当电机可以运行，或抖动以及噪音很大的情况下，此时是由于电机的换向时刻未与实际位置相符，接下来需要调节：

#define HALL_OFFset_Angle 70 //70 352// /*HALL偏移角度*/

可从0-360范围以30为步进角度设置，当电机运行较平稳，可在当前角度进行微调；当调节反向时，算法里已经对偏移角度进行调整，对应角度是360- HALL_OFFset_Angle，故不必做相应调整。

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华芯微特（Synwit）32位MCU选型表

目录- 32位微控制器

型号- SWM19SC9T6-50,SWM241PBT7-80,SWM260PBT7-80,SWM181RCT6-50,SWM211,SWM21DC8U7-50,SWM211G6S7-65,SWM181C9T6-50,SWM241KBT7-80,SWM34SRET6-50,SWM21PG6S7-65,SWM34SVET6-50,SWM341RET7-50,SWM260KBT7-80,SWM320RET7-50,SWM201G6S7-65,SWM181DBU6-40,SWM211C8T7-50,SWM201C6T7-50,SWM341CET7-50,SWM190CBT7-50,SWM201,SWM320VET7-50,SWM320,SWM20PG6S6-65,SWM341,SWM241,SWM260,SWM181,SWM19SCBT7-50,SWM320CET7-50,SWM190,SWM32SRET6-50,SWM190RBT7-50,SWM241CBT7-50,SWM181CBT6-50,SWM20DC6U7-50,SWM21DK6U7-50,SWM341VET7-50,SWM260CBT7-50,SWM34SCET6-50

选型指南 - 华芯微特 - 2022/8/30 PDF 中文下载

华芯微特携电机控制、TFT-LCD控制、白色家电等多款32位MCU明星产品亮相上海慕尼黑电子展

在2024上海慕尼黑电子展展会现场，华芯微特展出电机控制、TFT-LCD控制、白色家电等多款32位MCU明星产品。我们的技术团队将现场演示产品的操作过程，设置了互动体验区，让客户亲身感受华芯微产品带来的卓越性能与便捷操作。

原厂动态发布时间 : 2024-07-19

MindMotion（灵动微）MM32系列32位MCU选型指南

描述- 灵动微电子成立于2011年，是中国本土领先的通用32位MCU产品及解决方案供应商。灵动微电子的 MCU 产品以 MM32 为标识，基于 Arm Cortex-M 系列内核，自主研发软硬件和生态系统。

型号- MM32G0163D4PV,MM32L0XX,MM32F0144C6PM,MM32F5230,MM32SPIN580C,MM32G0020,MM32G0140,MM32L073PF,MM32F0133C4Q,MM32SPIN080GN,MM32SPIN560CM,MM32SPIN023C,MM32F0133C4P,MM32F5287L8PV,MM32SPIN533AM,MM32F0162D7P,MM32F0121C6P,MM32F0163D4Q,MM32SPIN0230,MM32SPIN080C,MM32F0141C1T,MM32L062NT,MM32F0020B1N,MM32F0144C1TV,MM32F5330,MM32G0001,MM32G0120,MM32F0144C1TM,MM32F0163D7P,MM32SPIN030CN,MM32G0121C1TV,MM32F0010A1TV,MM32SPIN07PF,MM32SPIN05PFOP,MM32SPIN0230B1TV,MM32SPIN37PSD,MM32G0001A6T,MM32F3270,MM32F0121C4P,MM32F0121C4Q,MM32F5277E9PV,MM32F5287L9PV,MM32F0163D6P,MM32F5333D6PV,MM32SPIN0280DAPV,MM32F0121C4N,MM32SPIN080G,MM32SPIN560,MM32F0144C4PM,MM32F0144C4PV,MM32F5280,MM32SPIN06NT,MM32F0140,MM32SPIN560C,MM32F0020,MM32G5333D6QV,MM32F0162D4Q,MM32F0050C1TV,MM32F0273D6P,MM32SPIN0230B3NV,MM32SPIN06PF,MM32G0144C4QV,MM32SPIN0280,MM32L052NT,MM32F5270,MM32F0144C4P,MM32F5277E8PV,MM32F031C6T6,MM32F0130,MM32F0010,MM32F0020B1TV,MM32F5333D7PV,MM32G0144C4PV,MM32SPIN080CN,MM32F0144C4Q,MM32SPIN060G,MM32L0136C7P,MM32F0133C7P,MM32SPIN05NW,MM32F5331D3NV,MM32F0040B1T,MM32SPIN05NT,MM32G0001A6T1V,MM32SPIN06PT,MM32F0120,MM32F0162D6P,MM32F5331D3NM,MM32F003NW,MM32G0160,MM32SPIN27NF,MM32F0163D4QM,MM32SPIN05PF,MM32F031,MM32F3273G6P,MM32F0163D4QV,MM32L0136B6P,MM32G0001A1TV,MM32F0133C6P,MM32SPIN0280D7PV,MM32F5277E7PV,MM32F0144C6P,MM32SPIN222C,MM32F0144C6PV,MM32F0010A6T,MM32G0001A1T,MM32F3273G7P,MM32L0130,MM32G0001A1N,MM32SPIN05PT,MM32G0121C4PV,MM32F0010A1T,MM32F5233D7PV,MM32SPIN27PF,MM32F0010A1N,MM32G5330,MM32SPINEBK,MM32SPIN07,MM32F3273G8P,MM32SPIN160C,MM32SPIN06,MM32F0040B1N,MM32SPIN0230B1NV,MM32L0136C6P,MM32SPIN05,MM32L0020,MM32F0050,MM32SPIN0280D6PV,MM32SPIN533,MM32F031K6U6,MM32F3273G9P,MM32F0163D6PM,MM32SPIN040C,MM32G0020B1T,MM32F0163D6PV,MM32F003,MM32SPIN37,MM32G0020B1N,MM32F0273D8P,MM32F0160,MM32L0136C3T,MM32F0040,MM32G0001A1NV,MM32SPIN0280D6QV,MM32F0144C1T,MM32F103CBT6,MM32F5233D6PV,MM32F0144C4QM,MM32F3273E6P,MM32SPIN27PQ,MM32SPIN27PS,MM32SPIN27PT,MM32L0136C4N,MM32SPIN27,MM32F0020B1NV,MM32F0270,MM32G0121C4QV,MM32F031F6U6,MM32F0273D7P,MM32F003TW,MM32G0144C1TV,MM32F3273E7P,MM32F0141B1T,MM32G0163D6PV,MM32F0163D7PM,MM32SPIN030C,MM32F0163D7PV,MM32F0131C7P,MM32F103,MM32SPIN05TW,MM32F031Y6Y6,MM32F0141C4P,MM32F0141C4Q,MM32F0141C4N,MM32F031K6T6,MM32F0010A1NV,MM32F0131C6P,MM32SPIN422C,MM32F0020B1T,MM32SPIN0280D4PV,MM32L0020B1T,MM32F103RBT6,MM32L0020B1N,MM32F031F6P6,MM32F0121C1N,MM32F0050C1NV,MM32F5333D4QM,MM32G0001A6TV,MM32SPIN360C,MM32,MM32F5333D4QV,MM32F0141C6P,MM32F0141B4P,MM32F0131C4P,MM32F0131C4Q,MM32SPIN0230B3TV,MM32SPIN533A,MM32SPIN033A,MM32F5287L7PV,MM32F5233D4QV

选型指南 - MINDMOTION - 2024/5/30 PDF 中文下载

航顺芯片（HANGSHUN）32位MCU选型表

描述- 深圳市航顺芯片技术研发有限公司2013年成立，在成都、上海设立分公司和办事处，致力以“车规SoC+高端MCU超市双战略、让万物互联更智慧，智慧生活更美好”为使命，实现“HK32MCU为核心、打造航顺无边界生态平台级企业”的伟大愿景。

型号- HK32T040K6U6,HK32M053E4P7,HK32ASAFE010RBT6,HK32F072家族,HK32F030ME6U7A,HK32F39ARET6A,HK32M050F4P7,HK32F0301ME6P7A,HK32F04AKBT6A,HK32F04AC6T6A,HK32F0301ME4U7A,HK32F0301MF6N7A,HK32F0301MJ6M7A,HK32ASAFE010GBU6,HK32F103RET6A,HK32E032R4T5,HK32F031C4T6,HK32AUTO39A,HK32F103RET6,HK32F030MF4P7A,HK32ASPIN023C8U7,HK32F072,HK32L088FBP6,HK32F0301MJ4M6,HK32AUTO39A-0MF4P6,HK32F030M,HK32F04AK8U6A,HK32F04AGBU6A,HK32R783K8U7,HK32ASAFE3009RDT7,HK32L0H4CBT6,HK32C003F4P6,HK32C005K8T7,HK32L084FBP6,HK32ASPIN021K8T7,HK32F103VCT6,HK32F072CBU6,HK32U3009VCT7,HK32F40X家族,HK32F103VET6A,HK32F030MF4U6,HK32F030C6T6A,HK32G003F4P7,HK32F04AF8P6A,HK32F031G4U6A,HK32M054G4P7,HK32F0301MD4P7C,HK32W0家族,HK32F0301MD4P7A,HK32F04ARBT6A,HK32F031K4T6A,HK32L088KBT6,HK32F0301M家族,HK32ASAFE3009家族,HK32M050E4U7,HK32F04AK8U6,HK32F04AFBP6A,HK32F407ZET6,HK32AUTO39A家族,HK32F031C4T6A,HK32F0301MF6U7A,HK32C030K8U7,HK32F0301MD4P6,HK32F072CBT6,HK32C207K8T7,HK32F40X,HK32F04AF6P6,HK32T040E6Y6,HK32F031F6P6,HK32ASAFE010,HK32F407VGT6,HK32F39AVET6A,HK32U3009RET7,HK32F0301MG4P7A,HK32F103VDT6,HK32F072R8T6,HK32L0H4GBU6,HK32ASPIN010RBT6,HK32F030M家族,HK32ASPIN010GBU6,HK32F030C8T6,HK32L0H4RBT6,HK32ASAFE3009RCT7,HK32F04AK8T6A,HK32L0家族,HK32M050G4P7,HK32ALG31,HK32F030MG4U7A,HK32G003F4N7,HK32T010S8T7,HK32U3009VDT7,HK32F030MG6P7A,HK32F04AK8T6,HK32F04AC4T6,HK32F39ARCT6,HK32C003F4N6,HK32F103RDT6A,HK32AUTO39A-3ARET7,HK32T010C8T7,HK32L084KBT6,HK32ALG31E8U6,HK32F103C8T6,HK32F031K4U6A,HK32F103C8T6A,HK32,HK32L084CBT6,HK32F39A,HK32F030MF4P6,HK32ASAFE010KBU6,HK32F04AR8T6A,HK32F030ME4P7A,HK32F103VDT6A,HK32F030R8T6A,HK32L0,HK32F031C6T6,HK32F103RCT6,HK32T040F6P6,HK32L0H8FBP6,HK32F030,HK32X003,HK32F031,HK32F030MJ4M7A,HK32F030MF4N7A,HK32F04ACBT6A,HK32F04AK6T6A,HK32F39A家族,HK32F103C8T7B,HK32M050F4U7,HK32C030K8T7,HK32ASPIN020S8T7,K32ASPIN022K8T7,HK32W030KEU6,HK32F031F6P6A,HK32F04AF4P6A,HK32U3009VET7,HK32C105S8T7,HK32ASAFE010KBT6,HK32M065C8U7,HK32ASAFE010家族,HK32G003F4U7,HK32F031G4U6,HK32L088CBT6,HK32F031K6U6A,HK32SPIN0232C8T7,HK32F04AK6U6,HK32F04AC8T6A,HK32F030MF4N6,HK32F0301MF4P7C,HK32M064C8U7,HK32F0301ME6U7A,HK32F04AR8T6,HK32F0301MF4P7A,HK32F04AF4P6,HK32M053G4P7,HK32F407VET6,HK32ASPIN020E8P7,HK32F04AG8U6,HK32F072C8U6,HK32F103CCT7B,HK32M060C8T7,HK32F103RDT6,HK32F030MF4U7A,HK32F030K6T6A,HK32F04AG8U6A,HK32F030MF6P7A,HK32F04AKBU6A,HK32L0H4KBU6,HK32ASPIN010KBU6,HK32F030C6T6,HK32F04AK6T6,HK32L0H8KBT6,HK32T040K6T6,HK32X003家族,HK32F04A,HK32AUTO39A-3AVET7,HK32F0301MF4U6,HK32C003D4P6,HK32F072C8T6,HK32M060C8U7,HK32ASAFE010FBP6,HK32W020KEU6,HK32F030MD4P7A,HK32C030F8P7,HK32R783S8T7,HK32F031G6U6A,HK32ASPIN010KBT6,HK32F030家族,HK32L0H8KBU6,HK32F031C6T6A,HK32F031K4T6,HK32F0301MF4P6,HK32F103V8T6A,HK32C003J4M6,HK32G003J4M7,HK32F103RBT7B,HK32F0301MG4U7A,HK32ASPIN021C8T7,HK32F39AVCT6A,HK32T0家族,HK32F030K6T6,HK32L084RBT6,HK32L084GBU6,HK32F0301MG6P7A,HK32M050G4U7,HK32F103,HK32F39AVDT6,HK32F031K4U6,HK32ASPIN家族,HK32F030MG6U7A,HK32F103RBT6A,HK32F04A家族,HK32ALG31G8U6,HK32F030R8T6,HK32F031G6U6,HK32L0H4KBT6,HK32F031家族,HK32F030ME4U7A,HK32L0H4FBP6,HK32M063K8U7,HK32F030MD4P6,HK32F04AK4U6,HK32F0301ME4P7A,HK32F04AC4T6A,HK32ASPIN010FBP6,HK32F39ARCT6A,HK32F103VCT7B,HK32F0301MF4N7C,HK32F030ME6P7A,HK32F0301MF4N7A,HK32F04AG6U6,HK32F103CBT6A,HK32F030F4P6A,HK32C207S8T7,HK32F103RBT6,HK32F04AG4U6A,HK32CXXX,HK32F030MF6N7A,HK32F04AK6U6A,HK32L088RBT6,HK32C030C8T7,HK32ASAFE3009VET7,HK32F04AK4T6,HK32L088GBU6,HK32E032,HK32T010K8T7,HK32C105K8U7,HK32F103VCT6A,HK32T0,HK32F030C8T6A,HK32F103CBT7B,HK32F39AVET6,HK32F0301MD6P7A,HK32F04AC8T6,HK32R78,HK32R78家族,HK32F031K6T6A,HK32U3009家族,HK32F0301MF4U7C,HK32F0301MF4U7A,HK32ASPIN,HK32SPIN0732C8T7,HK32C003F4U6,HK32F031K6T6,HK32C105K8T7,HK32F0301MF6P7A,HK32ASAFE010CBT6,HK32T040G6U6,HK32U3009RDT7,HK32F0301M,HK32L084KBU6,HK32AUTO39A-3ACET7,HK32F04AG6U6A,HK32F030MJ4M6,HK32F030MF6U7A,HK32F103VET6,HK32ASAFE3009VDT7,HK32F04AK4U6A,HK32L0H8RBT6,HK32L0H8GBU6,HK32F030MG4P7A,HK32M055G4P7,HK32F103R8T7B,HK32F103家族,HK32F031K6U6,HK32M050E4P7,HK32W030CEU6,HK32CXXX家族,HK32E032家族,HK32F103RCT7B,HK32F39ARDT6,HK32ASPIN020K8T7,HK32F031F4P6,HK32F39AVDT6A,HK32AUTO39A-3BRBT7,HK32U3009,HK32ALG31K8U6,HK32F407ZGT6,HK32AUTO39A-03C8T7,HK32F030F4P6,HK32C030G8U7,HK32F04AG4U6,HK32F030MD6P7A,HK32F103R8T6A,HK32F0301MF4N6,HK32M060K8T7,HK32F103VBT6A,HK32AUTO39A-03R8T7,HK32F103RCT6A,HK32F0301MJ4M7C,HK32F072RBT6,HK32W0,HK32F0301MJ4M7A,HK32ASAFE3009RET7,HK32U3009RCT7,HK32F030MJ6M7A,HK32F04AF8P6,HK32F0301MG6U7A,HK32T010G8U7,HK32ASAFE3009VCT7,HK32F04AK4T6A,HK32L088KBU6,HK32F39AVCT6,HK32F103CBT6,HK32ASPIN022C8T7,HK32M060K8U7,HK32R782F8P7,HK32F39ARDT6A,HK32F39ARET6,HK32ASAFE3009,HK32F031F4P6A,HK32F04AC6T6,HK32F04AF6P6A,HK32T040C6T6,HK32AUTO39A-3ARCT7,HK32G003D4P7,HK32F103R8T6,HK32ALG31家族,HK32ASPIN010CBT6,HK32L0H8CBT6,HK32R783K8T7

选型指南 - 航顺芯片 - V2.15 - 2023/7/4 PDF 中文下载

走向专注！灵动微电子受邀参与2024慕尼黑上海电子展，分享高集成电机MCU产品阵列

2024慕尼黑上海电子展于2024年7月8日在上海新国际博览中心正式开展，作为国内电子行业一年一度的行业技术盛宴，本次展会集结了国内外近1600家电子企业，MindMotion上海灵动微电子股份有限公司也有幸受邀参与。

原厂动态发布时间 : 2024-07-12

华芯微特（Synwit）32位MCU选型指南

目录- 公司介绍&产品分类 TFT-LCD 显示和人机界面（HMI）用微控制器电机专用微控制器大家电 & 工控通用微控制器 32位微控制器选型表

型号- SWM34X,SWM320 SERIES,SWM 201C6T7-50,SWM19SCBT6-50,SWM190 SERIES,SWM 201 系列,SWM32SRET6,SWM181CCT6-50,SWM260KBT7-80,SWM190KBT6-80,SWM201G6S7-65,SWM 201,SWM 201G6S7-65,SWM 19S 系列,SWM201,SWM260 SERIES,SWM320,SWM19S,SWM160,SWM20PG6S6,SWM20D,SWM32SRET6-50,SWM 20PG6S6-65,SWM 190,SWM181CBT6-50,SWM260CBT7-50,SWM260PBT7-80,SWM 260 系列,SWM32S,SWM181 SERIES,SWM181RCT6-50,SWM20P,SWM260CBT7,SWM160C8T7-50,SWM190CBT6-50,SWM20G,SWM 190 系列,SWM 260,SWM 181,SWM201 SERIES,SWM320RET7-50,SWM181DBU6-40,SWM181CBT6,SWM160 SERIES,SWM 341,SWM 341 系列,SWM190 系列,SWM201C6T7-50,SWM 181 系列,SWM320VET7-50,SWM341,SWM190RBT6-50,SWM20PG6S6-65,SWM260,SWM181,SWM320CET7-50,SWM190

选型指南 - 华芯微特 - 2021/3/15 PDF 中文下载

【应用】国产32位MCU AT32F403RCT6用于舞台灯光控制，具有多达3个16位带死区控制的PWM控制器驱动电机

舞台灯光控制选用国产雅特力的AT32F403RCT6 MCU，包括多达3个16位带死区控制的PWM控制器驱动电机。高达50MHz SPI 速度，扩展接口可配接W5500和esp8266 网络模块，实现快速以太网通讯。支持art-net协议能满足新型的舞台灯光控制协议控制。支持并行LCD接口，兼容8080/6800模式可以接入各种不同接口的LCD，可选范围更宽。

应用方案发布时间 : 2020-09-01