【经验】晟矽微电子32位单片机MS32F031如何应用于电机工具

时间： 2022-11-30 来源：晟矽微电公众号

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本文将介绍晟矽微电子 32位单片机 MS32F031在电机工具上的运行，希望可以给各位工程师作参考。

1.电动工具硬件介绍

电源管理

通过调速开关自上电，上电保持功能，低功耗模式。两路 LDO 供电，12V 输出给栅极驱动部分供电；5V 芯片供电。

芯片外设资源情况

芯片内置运放，直接通过内置运放采样电流。集成 2 路比较器，比较器 1 做反电势采样过零点比较；比较器 2 做硬件过流刹车信号输出。BLDC 支持比较器模式，三路 ADC 采样模式，单路 ADC 反电势采样模式。

调速开关

VR 调速开关线性调速，支持正反转控制，照明灯。支持 MOS 管 NTC 温度保护，母线电压采集，电压保护。

三相逆变桥

采用6路N管三相逆变桥，外置3路三栅极驱动，直流母线电流采样。

反电势采样

三路反电势 ADC 采样，外置虚拟中性点，支持比较器模式，支持单路反电势虚拟中性点采样。

2.反电势采样及计算原理

优势：

单一通道采样，节省 ADC 通道资源
支持小占空比采样

虚拟中性点分压反电势计算

虚拟中性点分压反电势最小值：

虚拟中性点分压反电势最大值：

根据硬件参数预先算好常量，节省代码运算量。反电势过零点中间值根据硬件参数，可以适当微调，保证电机运行后反电势尽可能对称即可。

ADC电流采样

采用 TIMER1 更新事件触发电流采样，DMA 通道数据传输。ADC 通道顺序反相采集，优先采样电流。

3.基于TIMER2 提取有效过零信号

TIMER2 外设基本配置

采用 32 位定时器 2，向上计数模式，预分频成 1us 计数周期。开启溢出中断，通道 1、通道 2 中断。

有效提取过零信号

在检测到过零点信号后，屏蔽过零点检测，设置过零点屏蔽时间 T1。

延时换向：在检测到过零点信号后，通过定时器 2，读取前一刻过零点到当前过零点的计数值；并设定延迟换向时间 T2。

4.启动过程主要参数调试

脉冲注入原理

线圈电感受转子位置和绕组电流的影响。

基于定子铁心的磁饱和原理，转子从永磁体对带铁心的线圈绕组有增磁和去磁作用；当转子 N 极靠近绕组线圈时，绕组线圈电感变小，当 N 极距绕组线圈 ±90° 电角度时，电感增大。

设置恰当的脉冲宽度，获取电流峰值，判定转子位置。

定义启动初始扇区时间

根据电机负载情况，设置合理的启动时间参数。

5.电机运行参数补偿

过零点检测阈值补偿

根据电机转速，合理设置过零点检测阈值补偿，转速越高提前量越大。根据电机转速、负载状况设定超前角，转速越高、负载越大，超前角越大。

超前角设定

6.程序主要框架

关键中断函数

主要任务时基扫描

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型号- HC20LO2030,SQ333,HC20OP0358,HC18P133L,HC32AT系列,HC20MD1225,HC89S105AC8T7M,HC89F3541B,AO3407,HC32F407VG,HC89F3531,HC20LO0012,HC89F0541,AO3401,HC20LO2033,AO3402,HC89S5840,HC89S003BF6P7M,YK2302A,AO3400,HC89F0411A,HC89F301C,HC18M303D,HC20LO1117-33,2N7002K,HC32F103BRB,HT66F0195,HC-ICD V4,YK3407,HC15P013A0,HC89F3541,HC89F3421,YK3401,HC32AT3781,HCP2019-5,HC89F0312,AO3415,SQL6970A2,HC89S105AK8T7CM,SQL6970A1,STM8S105K3,HC89S003AF4U7M,STM8S105S6,HC20LO0018,STM8S105S4,HC89F302C,HC18M302D,STM8S005C6,STM8S105K6,STM8S105K4,HC18M003,HC88T3681,HC89M7102,APM2306,HC89M7101,HC18M002,HC89M7103,STM8S003K3,HC60W2401,SQ3400,HC32F407系列,HC89F0421A,SQL6980A2,HC18P015B0,SQL6980A1,SQL6967,HC20CD4056,HC89S003BF6U7M,SQL6966,HC20LO1117-50,HC20CD4054,SQ2301A,HC89S001AJ4M7,HC20MD2012,HC32F030,HC20MD2011,HC32T3031,HC89S103K6T6,HC20LO1050,HC20MD2002,FDV301N,HC20BS6055,SQL4256,HC8M2401,HC20LO2025,HC89F0531,HT66F0185,BSS138K,HC88L051F4P7,HC8M603-SSOP20,YK2301A,SQL6973A2,SQL6973A1,HC8M603-SSOP24,HC16P100B1,HC20MD2001,HC18P018A0,N76E003AQ20,HC89S003AF4P7M,HC89S105AS8T7CM,HC20LO0050,HC18P110B0,HC88T3661,HC89F3521B,HCP2019-AD,HC20LO1025,HC-PM51 V5,HC15P121B1,HC32F407RG,HC32F103BVB,HC89F0431A,STM8L051F3,SQ2711L,HC8P2401L,SQL5811,SQL5810,HC16P122A1,HC20CD4156,HC20OP0324,HC20LO1150,S3F9454,HC88T3671,HC8M612-SOP16,HC32F030BK6,HC32T3051,SQ3407,HC18P235L,HC20LO1033,HC60W2401L,HC20LO1030,SQ3401,HC32F407,HC18P015A0,STM8S103K3,HC32F103系列,SQL6972A2,SQ2302A,SQL6972A1,HC16P122B1,SQL583,HC32F030BC8,HC-PM18 V5,STM8S005K6,HC8AT3541,HC20LO2050,XP152A,STM8S105C6,HC89F3531B,HC20LO1125,SQ7002,HC88L051F4U7,IRLML6402,HC20LO0033,IRLML6401,HC-LINK V4,AO3423,HC32F030BR8,HC89F0322,HC18M5830,HC20LO0030,HC89F303C,HC18M301D,AP2301,HC20LO1117-15,HC20LO1117-AD,AP2306,SI2307,STM8S003F3,SI2306,HC18P110A0,HC18P233L,HC20MD1115,HC32AT,SQL5820,HC20LO1133,STM8S001J3,HC89F0332,HC20LO1130,HC32F103BCB,SQL6971A1,WNM2306,SQL5822,SQL6990A1,HC32F103,HC32F407ZG,SQL6971A2,HC20LO1117-20,SI2301,HC32F030系列,HC20LO1117-25

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2024-11-05 - 产品代理服务技术支持采购服务

晟矽微电携三款MCU产品亮相行业峰会论坛并荣获IIC2023年度最佳MCU大奖

晟矽微电受邀参展2023国际集成电路展览会暨研讨会（IIC2023）。晟矽微电参展三款产品，分别为通用型MCU MC51F7085、BLDC电机控制MCU MC51F7424和FOC＆车规控制专用MCU MS60F3026。

2023-04-03 - 原厂动态代理服务技术支持采购服务

MS32F031A6 晟矽微电 32 位 Arm Cortex-M0 内核单片机数据手册

描述- 本资料介绍了晟矽微电的MS32F031A6单片机，一款基于32位ARM Cortex-M0内核的微控制器。该产品具备最高48MHz的主频，32KB的FLASH ROM和4K SRAM，支持多种通信接口和丰富的模拟外设，适用于多种应用场景。

型号- MS32F031A6A0YA,MS32F031A6A0ZC,MS32F031A6A0YT,MS32F031A6A0XXX,MS32F031A6A0ZW,MS32F031A6

2024-5-17 - 晟矽微电子 - 数据手册 - V1.2.3 代理服务技术支持采购服务查看更多版本

【经验】晟矽MS32F031霍尔FOC电机控制方案介绍（上）

本文主要写了晟矽MS32F031霍尔FOC电机控制方案介绍。包括了硬件电路原理、FOC控制原理、空间矢量调制（SVPWM）、电流采样方式选择、角度估算器、霍尔FOC程序六大部分。

2023-01-21 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

MS8080 晟矽微电 32 位 Arm Cortex-M0 MCU+预驱数据手册

描述- 本资料介绍了MS8080单片机的技术规格和应用信息。该单片机采用32位ARM Cortex-M0内核，具备48MHz的最高主频，内置高速存储器和丰富的外设接口。它还具有高压三相栅极驱动器，适用于电机驱动和其他功率MOS和IGBT相关应用。

型号- MS8080A0ZW,MS8080

2024-1-23 - 晟矽微电子 - 数据手册 - V1.0.1 代理服务技术支持采购服务

MS32F031A6 SinoMCU 32位ArmCortex-M0内核单片机数据手册

描述- 本资料介绍了MS32F031A6系列32位ARM Cortex-M0内核单片机的技术规格和应用。该系列单片机具备高性能、低功耗的特点，适用于多种应用场景。

型号- MS32F031A6A0YA,MS32F031A6A0ZC,MS32F031A6A0XXX,MS32F031A6A0ZW,MS32F031A6

2022-3-15 - 晟矽微电子 - 数据手册 - V1.0.2 代理服务技术支持采购服务

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型号- MS32F031A6A0YA,MS32F031A6A0ZC,MS32F031A6A0ZW,MS32F031A6

2022-1-6 - 晟矽微电子 - 用户指南 - V1.0.1 代理服务技术支持采购服务