【应用】快速PWM调制、小尺寸8位MCU实现小米无人机精确的电机控制

时间： 2018-11-04 来源：Silicon Labs

技术问答

如图1所示，小米无人机凭借高性价比、整个产品的可模块化以及可维护性等优势，一上市就获得了一大批年轻消费者的喜爱。作为摄影师捕捉空中镜头的方式，无人机（UAV）更具成本效益。在过去的几年里，无人机在很大程度上得到了普及。

图1 小米无人机示意图

在无人机系统中（如图2所示），有两个非常重要的设计参考因素，即精确的电机控制以及小巧的产品外形尺寸。针对这种情况，常用的解决方案是采用高性能的微控制器（MCU），除了提供电机控制外，还能够提供更多的功能，减少外部元器件的使用。在小米无人机系统中，采用的解决方案是SILICON LABS（芯科科技）公司的C8051F85x系列8位MCU，具备快速PWM调制以及小尺寸（SOIC16、QFN20以及QSOP24小型封装形式）等优势。除了高度集成、符合AEC-Q100标准之外，Silicon Labs还提供参考设计，可帮助工程师在短时间内完成启动电机旋转所需的一切操作，有利于缩短产品上市时间。

图2 典型的无人机系统框图

值得一提的是，C8051F85x系列MCU采用高效增强型8051流水线架构，具备2kB~8kB闪存、256/512byte RAM、12位多通道模数转换器（ADC）、精确内部电压基准、两个模拟比较器、扩展的温度范围（最高125°C）以及多个通信外设（如SMBus/I²C、SPI、UART）。此外，该系列支持三个可独立配置的增强型分辨率PWM通道，并且提供了过流保护和故障检测功能，可以提高系统的安全性。

图3 C8051F850电机控制参考设计

除了上述优势之外，为了方便用户更快速的进行开发，Silicon Labs我们还为用户提供了开发套件，如图3所示。同时，提供了评估硬件和开发代码所需的一切，包括C8051F850 MCU开发板、USB电缆以及快速入门指南等等。更多的信息可以在世强官网获取。

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C8051F85x的MCU功能确实很强大，SOC片上链，集成模拟性能十分突出

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Silicon Labs（芯科科技）产品选型指南

目录- 8-bit Microcontrollers 32-bit Microcontrollers High-performance analog products wireless ICs, SoCs and modules Sensors Interface chip Timing products Isolation products Audio products Video products Voice products Data products Development Tools

型号- C8051T604-GS,SI8420AD-A-IS,WF111,SI7007-A20-IM1,SI8035AA-B-IU,C8051T604-GM,C8051F813-GU,SI8642ET-IS,C8051F541-AM,SL16020DC,C8051F813-GM,C8051F587-AM,C8051F044,SI2434,SI4613,C8051F043,SI4614,C8051F046,C8051F045,C8051F587-AQ,SI2435,C8051F047,C8051F541-AQ,TS3001,TS3002,SI2439,TS3003,SI8712CC-B-IP,TS3004,C8051F060,C8051F531-C-IM,TS3006,C8051F062,SI8710AD-B-IS,C8051F061,SI8712CC-B-IS,C8051F064,C8051F063,EFM32LG230FX - QFN64,EZR32WG230F64R69G,EFM32WG880FX - QFP100,EFM32WG980FX - QFP100,SI8233BB-C-IS1,C8051F531-C-IT,SI51210,SI8635BD-B-IS,C8051F975-A-GM,SI8230BB-B-IS1,SI8232BB-B-IS,C8051F394-A-GM,SI4624,C8051T616-GM,SI4622,SI8635BT-IS,C8051F573-IM,SI4629,C8051F530-C-AM,SI8920BD-IS,C8051F530-C-AT,C8051F801-GM,C8051F711-GQ,C8051F585-IM,SI21802,C8051F585-IQ,EFM32LG390FX - BGA112,SI8605AC-B-IS1,C8051F370-A-GM,EFM8BB10F2G-A-QFN20,C8051F066,C8051F065,C8051F067,SI2457,SI3452B-B02-GM,SI88243ED-IS,C8051F801-GU,C8051F506-AQ,SI7005-B-GM1,SI2167-C,SI21682-C,SI7022-A20-IM,SI8642AB-B-IS,SI8650ED-B-IS,SI2167-B,SI8719BC-A-IP,TSM9118,SI8631AB-B-IS,TSM9117,SI8234AB-C-IS,TSM9119,SI8234AB-C-IM,EFM32WG390FX - BGA112,SI8620AB-B-IS,SI8719BC-A-IS,SI8631EC-B-IS1,C8051F565-AM,EZR32WG330F64R55G,SI8235AB-C-IS1,C8051F835-GS,SI1132,SI3500-A-GM,TS1102-100,C8051F506-AM,C8051F565-AQ,SL2309NZ,SI8065AA-B-IU,EZR32LG230F64R60G,C8051F551-AM,EZR32LG230F128R60G,EFM32LG980FX - QFP100,SI8640AB-B-IS1,SI8600AD-B-IS,SI8710BC-B-IP,SI8710BC-B-IS,C8051F007,EFM32LG290FX - BGA112,SI8712BD-B-IM,EFM32GG295FX - BGA120,C8051F38C-GQ,SI8244BB-C-IS1,C8051F000,C8051F002,C8051F38C-GM,C8051F001,SI8620EC-B-IS,TS1005,TS1004,C8051F006,TS1003,C8051F005,TS1002,TS1001,C8051F963-B-GM,C8051F504-AQ,EFM8SB10F4G-A-QFN20,C8051F823-GS,EZR32LG230F128R61G,C8051F020,EFM32TG822FX - QFP48,SI8650BC-B-IS1,C8051F388-GQ,EFM32G200FX - QFN32,C8051F537-C-AM,C8051F563-IM,C8051F019,EZR32WG330F256R55G,C8051F018,C8051F563-IQ,C8051F011,SI2401,SI4822,C8051F010,EFM32TG222FX - QFP48,EFM32TG210FX - QFN32,SI4820,C8051F012,C8051F015,SI4826,SI2404,SI4827,C8051F017,SI4824,C8051F016,C8051F504-AM,SI4825,EFM32WG232FX - QFP64,C8051T602-GS,C8051T327-GM,C8051T602-GM,BGM111,EZR32WG330F128R68G,C8051F863-C-GS,SI88244ED-IS,C8051F811-GS,C8051F589-AM,SI8421BD-B-IS,C8051F537-C-AT,EFM32GG395FX - BGA120,C8051F531-C-AT,C8051F854-C-GM,C8051F022,C8051F021,SI4831,C8051F023,SI2415,C8051F854-C-GU,SI4835,SI2417,SI4836,EFM32WG290FX - BGA112,SI2169-C,TS1101-100,SI8455BA-B-IU,C8051F040,C8051F042,C8051F041,EZR32WG330F128R69G,SI8232AB-B-IS1,C8051F344-GQ,SI8662EC-B-IS1,SI4840,SI8452AA-B-IS1,C8051F701-GQ,SI4844,C8051F502-IM,C8051F575-IM,SI88622ED-IS,C8051F502-IQ,CP2201,CP2200,EFM32LG942FX - QFP64,SI8641BB-B-IS,EFM32GG942FX - QFP64,SI8655BB-B-IS1,SI8400AB-B-IS,SI8030AA-B-IU,C8051F587-IM,C8051F206,C8051F587-IQ,EFM32TG840FX - QFN64,SI8460AA-B-IS1,C8051F500-IQ,EZR32WG230F64R61G,C8051F546-IM,C8051F500-IM,EZR32WG330F128R67G,SI8660AB-B-IS1,C8051F827-GS,C8051F988-GU,SI52142,SI52143,SI7050,SI52144,SI7055,SI7054,SI7053,C8051F567-AQ,C8051F590-AM,C8051F567-AM,C8051F988-GM,SI8450BA-B-IS1,SI7023-A20-IM1,SL28EB742,SI8231BD-B-IS,C8051F855-C-GU,EZR32WG230F128R63G,EZR32LG230F64R68G,SI8631BC-B-IS1,C8051F300-GM,SI52111,SI52112,SI8920AD-IS,C8051F855-C-GM,SL28EB740,EFM8SB20F16G-A-QFN24,SI8641BB-B-IS1,C8051F300-GS,EFM8UB10F16G-C-QFN28,C8051F920-GQ,C8051F815-GS,C8051F920-GM,C8051F220,EFM8UB10F16G-C-QFN20,TSM9938F,EZR32LG230F64R67G,C8051F221,C8051T320-GQ,SI8651EC-B-IS1,C8051F226,C8051F862-C-GS,TSM9938H,SI8661BB-B-IS1,EZR32WG230F64R63G,SI8661ED-B-IS,SI8220DD-A-IS,EZR32LG230F64R69G,SI8405AB-A-IS1,C8051F565-IM,EFM8SB10F2G-A-QFN20,C8051F395-A-GM,C8051F565-IQ,SI8641BD-B-IS,EFM32TG232FX - QFP64,C8051F231,SI8661BC-B-IS1,C8051F230,C8051T631-GM,SL2305NZ,SI8441AA-D-IS1,SI8630BD-B-IS,C8051T600-GS,C8051F236,SI8442BA-D-IS1,C8051F580-AQ,C8051T600-GM,C8051F803-GS,C8051F580-AM,TS1103-100,EZR32WG230F128R61G,C8051F996-GM,SI21822,SI8645BT-IS,C8051F302-GM,C8051F996-GU,SI8232AB-B-IS,SI8622BC-B-IS,C8051F302-GS,TS7003,C8051F708-GQ,TS7001,EFM32WG890FX - BGA112,EZR32LG230F64R61G,EZR32WG330F128R63G,SI21662-B,SI8600AC-B-IS,SI21662-C,EZR32WG230F128R60G,EFM32G222FX - QFP48,TSM9938T,C8051F523-C-IM,SI21812,EFM32GG990FX - BGA112,EFM32LG360FX - CSP81,SL23EP09NZ,SI8651BD-B-IS,TSM9938W,C8051F510-IM,C8051F556-IM,SI8422AD-B-IS,SI8232AD-B-IS,C8051F411,C8051F410,C8051F413,SI8405AA-A-IS1,C8051F412,C8051F381-GM,SI8040AA-B-IU,C8051F589-IM,C8051F965-B-GM,SI8461BA-B-IS1,SI8655BA-B-IS,SI8660BA-B-IS1,C8051F381-GQ,C8051T621-GM,C8051F346-GM,EZR32WG230F64R68G,EFM8BB10F8G-A-QSOP24,SI51214,C8051F346-GQ,SI51211,SI51218,SI8655BA-B-IU,SI8662BD-B-IS,SI8630BB-B-IS,EFM8UB20F32G-A-QFP32,SI51219,EZR32LG230F64R63G,EZR32WG330F128R60G,C8051F930-GM,SI8630BB-B-IS1,SI8660BB-B-IS1,C8051F502-AM,C8051F825-GS,EFM8UB11F16G-C-QSOP24,C8051F544-IM,EZR32WG330F128R61G,C8051F34A-GQ,EFM32GG332FX - QFP64,SI7006-A20-IM,C8051F502-AQ,SI2165-D,C8051F544-IQ,C8051F986-GU,C8051F34A-GM,SI21832,WF121,EZR32WG230F64R67G,SI8620BT-IS,C8051F569-AM,SI8642BC-B-IS1,C8051F930-GQ,C8051F986-GM,EFM8UB20F32G-A-QFP48,EZR32LG330F64R55G,EFM32LG380FX - QFP100,SI8630

选型指南 - SILICON LABS - 2019/1/14 PDF 英文下载

2408281528 Qualification of New Leadframe for 20-QFN-3x3 8bit MCUs

型号- EFM8U,CP2102N SERIES,EFM8UB10P1425F16GM-C,EFM8BB10M1069F8GM-AR,EFM8BB,EFM8BB10P1646F8GM-AR,EFM8UB10F8G-C-QFN20R,EFM8UB10P1098F16GM-CR,EFM8BB21F16A-C-QFN20,EFM8BB10F4G-A-QFN20R,EFM8BB10F4I-A-QFN20R,C8051F850-C-GM,CP2102N-A02-GQFN20,EFM8UB10P1098F16GM-C,EFM8UB SERIES,EFM8BB10F2I-A-QFN20,EFM8UB10P1425F16GM-CR,EFM8UB10C1095F16GM-C,EFM8BB10F8I-A-QFN20R,C8051F853-C-GM,EFM8UB10C1498F16GM-CR,CP2102N,EFM8BB10P1211F2GM-AR,EFM8BB21F16I-C-QFN20R,EFM8BB21F16I-C-QFN20,C8051F850-C-GMR,C8051F850-C-IMR,EFM8BB10F8I-A-QFN20,EFM8BB SERIES,EFM8UB10C1095F16GM-CR,C8051F853-C-GMR,EFM8BB10F2G-A-QFN20R,C8051F85X SERIES,CP2102N-A02-GQFN20R,EFM8BB10F2G-A-QFN20,EFM8UB10F16G-C-QFN20,EFM8BB10F8G-A-QFN20,EFM8BB10M1069F8GM-A,EFM8BB10F4G-A-QFN20,EFM8BB10F2I-A-QFN20R,EFM8UB10C1498F16GM-C,EFM8BB21F16G-C-QFN20R,EFM8BB10F8G-A-QFN20R,C8051F850-C-IM,EFM8BB21F16A-C-QFN20R,EFM8UB10F16G-C-QFN20R,C8051F85X,EFM8BB10P1646F8GM-A,EFM8UB10F8G-C-QFN20,EFM8BB10F4I-A-QFN20,EFM8BB10P1211F2GM-A,EFM8BB21F16G-C-QFN20

产品变更通知及停产信息 - SILICON LABS - Aug 28, 2024 PDF 英文下载

【IC】芯录微烧录器AP800支持Silicon labs芯科科技的8位微控制器C8051F310-GQ

芯片烧录行业领导者-昂科技术近日发布最新的烧录软件更新及新增支持的芯片型号列表，其中Silicon labs芯科科技的8位微控制器C8051F310-GQ已经被昂科的通用烧录平台AP8000所支持。C8051F310-GQ是高度集成的混合信号8位微控制器，其特征是具有强大的8051内核，性能为25MHz。

产品发布时间 : 2024-04-19

【经验】Silicon Labs C8051F系列8位MCU基于keil软件调试方法及常见问题总结

Silicon Labs的C8051F系列8位MCU芯片采用的是51架构，工程师都比较熟悉这个架构，软件开发及调试过程比较简单，应用也很广泛，在软件的开发及调试上可以采用Silicon Labs提供的免费IDE环境，也可以采用KEIL µVision软件. 本文将重点介绍keil软件的使用方法；

设计经验发布时间 : 2018-09-16

Silicon Labs（芯科科技）EFM8™ 8位MCU选型指南

目录- EFM8 microcontrollers

型号- EFM8UB20F32G,EFM8UB20F64G,EFM8,EFM8SB20F64G,SLSTK2000A,SLSTK2022A,SLSTK2010A,SLSTK2020A,SLSTK2030A,EFM8UB10F8G,EFM8SB20F32G,EFM8SB20F16G,SLTB005A,EFM8LB11F32E,EFM8UB11F16G,EFM8SB10F2G,EFM8BB21F16G,EFM8SB10F4G,EFM8LB11F16E,EFM8BB10F2G,EFM8SB10F8G,EFM8 FAMILY,EFM8LB12F64E,EFM8LB10F16E,EFM8LB12F32E,EFM8UB10F16G,EFM8UB31F40G,EFM8BB31F32G,EFM8BB31F64G,SLSTK2001A,SLSTK2011A,SLSTK2021A,EFM8BB10F4G,EFM8BB31F16G,EFM8UB30F40G,EFM8BB10F8G,EFM8BB22F16G

选型指南 - SILICON LABS - REV C - AUGUST 2018 PDF 英文下载

【IC】芯录微烧录器AP8000支持烧录Cmsemicon中微半导体8位微控制器CMS80F261B

芯录微半导体近日发布最新的烧录软件更新及新增支持的芯片型号列表，其中Cmsemicon中微半导体的8位微控制器CMS80F261B已经被芯录微的通用烧录平台AP8000所支持。

产品发布时间 : 2024-01-17

【应用】大大降低转矩脉动？这款MCU是无人机电调的“战斗机”

EFM8BB使无刷直流电动机在运行时产生更低的电流纹波和转矩脉动。

新应用发布时间 : 2017-01-04

【选型】Silicon Labs的8位微控制器EFM8BB5和EFM8BB21性能差异对比

为了方便客户了解EFM8BB5系列和EFM8BB21系列的区别，更好的进行选型，本文例举出了Silicon Labs的8位微控制器EFM8BB21、EFM8BB51和EFM8BB52三者之间的不同点，来进行性能差异对比。

器件选型发布时间 : 2021-10-24

简单至关重要：为何8位MCU将持续发展？

几十年来，8位MCU一直是无数嵌入式应用的主力，尤其是消费产品和医疗器械中的应用。简单、有效的8位MCU在推动智能物联网产品的发展中发挥了核心作用。虽然其后代的功能（如32位和无线MCU）继续领先，但对于广泛的应用来说，8位MCU的普及和偏好没有放缓的迹象。

设计经验发布时间 : 2023-11-22

【产品】集成12位高速ADC、DAC的8位MCU C8051F00x，最高执行速度达25MIPS

C8051F00x系列是Silicon Labs的一款高集成度的混合信号8位MCU，采用强大的8051微处理器，最高执行速度可达25MIPS。还集成了12位/10位多通道ADC、VDD监控器、看门狗定时器、时钟振荡器以及其他通用部件，可以作为真正的独立片上系统解决方案，可应用于诸如便携式医疗器械、测试设备和光纤系统等领域。

新产品发布时间 : 2017-01-05