【应用】CKS32F103C8T6 32位MCU在无刷直流电机控制上的应用

时间： 2020-06-01 来源：世强

技术问答

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。无刷电机相对于碳刷电机来说有着无电刷低干扰、噪音低、运转顺畅寿命长，低维护成本等优点。随着无刷控制器的成本的逐步下降，无刷电机在运动控制领域的运用也越来越广泛。本文使用中科芯国产单片机CKS32F103C8T6作为MCU，利用其内部的高级定时器实现了PWM信号的产生、转子位置检测和速度、电流双闭环增量式PI控制，从而实现了无刷直流电机的控制。

系统的整体框图如上图所示，中科芯的CKS32F103C8T6 32位MCU完成了PWM波的产生、速度信号、电流信号采样的接收转换和计算处理。驱动部分采用MOSFET构成的三相电桥实现电机所需的三项逆变驱动电路，三项电桥的前缀是隔离驱动MOSFET的电路，主要由FOD3181集成隔离驱动芯片构成。位置检测采用霍尔传感器，三路位置信号的输出与CKS32F103C8T6的3个输入引脚相连，每个输出信号的上升沿和下降沿都被检测到，由CKS32F103C8T6的霍尔接口接收对其电平边沿检测，当电平发生变化时即产生一个中断，从而实现定子换相和计算定子转速。电流检测采用检测电阻，把电阻上的电压信号送入一个差分放大电路中，然后直接接入CKS32F103C8T6的A/D端口，转换成数字量进行过流判断以及参与电流环运算。

另外，中科芯的CKS32F103C8T6 32位MCU采用高性能的ARM Cortex-M3内核，工作频率为72MHz，以及内置2个12位ADC的，可以有效满足产品对信号处理的速度与精度的要求。此外，该MCU供电电压为2.0~3.6V，可以很好地满足电池供电系统对宽工作电压的要求。

除了以上功能外，中科芯的CKS32F103C8T6 32位MCU还具有如下功能：

大容量存储：

−64KB程序Flash

−20KB SRAM

丰富的通信接口：

−多达2个I2C接口(支持SMBus/PMBus)

−多达3个USART接口(支持ISO7816接口，LIN，IrDA接口和调制解调控制)

−多达2个SPI接口(18M位/秒)

−CAN接口(2.0B主动)

−全速USB 2.0

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大方 Lv7. 资深专家 2020-08-26

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选型指南 - 中科芯 - 2022/4/24 PDF 中文下载

【选型】中科芯32位MCU可作为STM32F103ZET6的备选方案用于电机状态监测系统，多个性能参数相同

中科芯32位MCU CKS32F103ZET6在资源、主频、工作电压、封装上和STM32F103ZET6相同，同时二者的引脚位和定义也都是相同的。在电机监测系统中可作为STM32F103ZET6的备选方案，同时也可以满足报警系统、工业应用、可编程控制器等领域的应用需求。

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原厂动态发布时间 : 2023-08-31

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数据手册 - 中科芯 - v1.0 - 2018年4月9日 PDF 中文下载

【选型】中科芯（CETC）CKS32通用32位MCU快速选型指南

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型号- CKS32F051K8T6,CKS32F051K6T6,CKS32F030C6T6,CKS32F030C8T6,CKS32F031K6U6,CKS32F103CBT6,CKS32F030R8T6,CKS32F031C6T6,CKS32F103,CKS32,CKS32F030K6U6,CKS32F051R8T6,CKS32F103C8T6,CKS32F103TBU6,CKS32F103T8U6,CKS32F030F4P6,CKS32F051K8U6,CKS32F051K6U6,CKS32F030F6P6,CKS32F031K6T6,CKS32F031F4P6,CKS32F103RBT6,CKS32F103VBT6,CKS32F030K6T6,CKS32F031F6P6,CKS32F031,CKS32F051C8T6,CKS32F103R8T6,CKS32F051,CKS32F030

选型指南 - 中科芯 PDF 中文下载

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【产品】中科芯包含3个12位ADC的32位MCU系列，工作温度为-40~+105℃，适用于电机驱动和应用控制

本文给出了中科芯CKS32F405/CKS32F407/CKS32F415/CKS32F417高性能型MCU产品的器件特性。CKS32F405/CKS32F407/CKS32F415/CKS32F417 MCU系列使用高性能的32位的内核，工作频率为168MHz。32位内核包含浮点运算单元（FPU），同时还支持DSP指令以及存储保护（MPU）用来加强应用的安全性。

产品发布时间 : 2023-04-21

【选型】国产32位MCU CKS32F103C8T6可P2P替换STM32F103C8T6，最高工作频率72MHz

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器件选型发布时间 : 2021-08-25

【选型】国产32位MCU CKS32F407ZET6可完美替换STM32F407ZET6做油井提升机控制系统主控

市面上油井提升机控制系统主控芯片有用ST的STM32F407ZET6，本文推荐国产替代方案中科芯CKS32F407ZET6，采用高性能的ARM®Cortex-M4 32位RISC内核，最高工作频率为168MHz，性能几乎一致。

器件选型发布时间 : 2021-04-28

【经验】CKS32系列32位MCU在Keil上使用ST-Link无法下载程序的解决方法

ST-Link是意法半导体官方的调试工具，可支持意法半导体公司所有的ARM芯片。我们在使用ST-Link给中科芯32位MCU CKS32系列在Keil上下载调试程序时，因CKS32非意法半导体的产品，所以可能会出现Cannot Load Flash Device Description的错误，本文提出解决办法。

设计经验发布时间 : 2020-04-24