位工業(yè)級(jí)通用單片機(jī)應(yīng)用筆記an spmc

V1.0–Dec8,19,InnovationFirstRoadScienceParkHsin-Chu 300R.O.C.:886-3-578-6005Fax:886-3-578-4418E-mail: 保留此文件修之權(quán)利且不行通。所供之信息信為正確且可靠之信息，但不保證本件中絕無誤。請于向出訂單前，行確定所用之相關(guān)技術(shù)文件及規(guī)格為之版本若因貴公使用本公司文件產(chǎn)品，而涉及三人之專利著作權(quán)等能財(cái)之應(yīng)用及配合時(shí)，應(yīng)由貴公負(fù)責(zé)取得意及，公司單純販?zhǔn)郛a(chǎn)品上述關(guān)于同及，屬本公司應(yīng)為保證之責(zé)任。又之正式，本公司之所產(chǎn)品不得使于醫(yī)療器，維持生頁工作原 極性選 軟件說 軟件說 構(gòu) DMC界 子程序說 程序范 實(shí)驗(yàn)測 實(shí)驗(yàn)硬 上相下相前半相后半相參考文 修修訂工作原向器所引起的噪聲、火花、電磁干擾、短等一系列弊病。由于直流無刷電動(dòng)機(jī)既具備交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，又具有直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率高、無勵(lì)磁損耗UUVWVW1－1主電路是一個(gè)典型的電壓型交-直-交電路，逆變器提供等幅等頻5－24KHz調(diào)制波的對稱交變矩形波。永磁體N-S交替交換，使位置傳感器產(chǎn)生相位差120°的H1、H2、H3，從而產(chǎn)生有效的六狀態(tài)編碼信號(hào)：010、011、001、101、100、110，通過邏輯組件處理產(chǎn)生V6－V1導(dǎo)通、V5－V6導(dǎo)通、V4－V5導(dǎo)通、V3－V4導(dǎo)通、V2－V3導(dǎo)通、V1－V2導(dǎo)通，也就是說將直流母線電V1、V2、V3、V4、V5、V6各功率管即按固定組合成六種狀態(tài)的依次導(dǎo)通。每種狀態(tài)下，僅有兩相在控制功率組件的信號(hào)中加入，并依據(jù)調(diào)整的占空比，即輸出的Duty，使圖 MCP定時(shí)器3和定時(shí)器4輸出控制寄存器的設(shè)置對于電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中波形類型是非常重要的。“DUTYMODE”位決定了占空比寄存器的值。一般而言，當(dāng)驅(qū)動(dòng)一個(gè)要輸出120度DUTYMODE=0P_TMRx_TGRA(x=34)需要設(shè)SPMC75F2413A提供了兩個(gè)MCP(MotorControl)定時(shí)器，定時(shí)器3和定時(shí)器4。MCP定時(shí)器有兩套獨(dú)立的三相六路波形輸出。MCP定時(shí)器3與PDC定時(shí)器0聯(lián)合，MCP定時(shí)器4與PDC定時(shí)器1聯(lián)合能完成直流無刷電機(jī)和交流感應(yīng)電機(jī)應(yīng)用中的速度反饋環(huán)控制。BLDC的各控制信號(hào)需要分配高低電平和信號(hào)，所以在利用MCP驅(qū)動(dòng)BLDC時(shí)只需對定時(shí)器3（4）的輸出控制寄存器(P_TMR3（4）_OutputCtrl)操作就能完成。P_TMR3_OutputCtrl($7407):定時(shí)器3輸出控制寄存器/P_TMR4_OutputCtrl($7408):定時(shí)器RRR00000000WVU00000000第15位DUTYMODE:占空模式選擇。此位對補(bǔ)償輸出占空模式進(jìn)行選擇＝14位POLP:＝第13:11位保留第10位W:W相輸出選＝H/L＝波形輸?shù)?位V V相輸出選＝H/L＝波形輸?shù)?位U:U相輸出選＝H/L＝波形輸00＝01＝P_POSx_DectDatax01)＝TGRB＝與TGRC寄存器比較匹配同步第5:4位WOC: W相輸出控制第3:2位VOC: V相輸出控制第1:0位 U相輸出控制P_TMRx_OutputCtrlx34)0~3。通過對[10:8]位和[7:0]Ux/UxNVx/VxNandWx/WxN(x=12)輸出的每對引腳上產(chǎn)生不模式0和模式3用于產(chǎn)生互補(bǔ)的波形。典型用法是利用正弦波形驅(qū)動(dòng)交流感應(yīng)電機(jī)。這些模式也可以應(yīng)用于180度直流無刷電頻驅(qū)動(dòng)。在模式0和模式3下產(chǎn)生互補(bǔ)的以使開發(fā)者實(shí)現(xiàn)指定相位上的死區(qū)控制使能。模式1和模式2是標(biāo)準(zhǔn)的模式，相關(guān)相位的死2-1U相輸出極性：高有效U1:0:H/LUUNUUNMode00CLLMode01LLHMode10LHLMode11CHH2-2U相輸出極性：低有效U1:0:H/LUUNUUN00CHH01HCHL10CHLH11CLL1、設(shè)置產(chǎn)生1－2（a）上相的BLDC1－1控制原理簡圖，了解U、V、W相的分布和連接方式。信號(hào)波形從左向右依次導(dǎo)通的功率管子為：V1－V2、V2－V3、V3－V4、V4－V5、V5－V6、V6－V1、V1－V2，從圖1－2（a）可以判斷的輸出極性應(yīng)該是高電平有效(POLP=1)，所以可以對照表2-1。 表2－3上 V1-V2-V3-V4-V5-V6-000000110000000000110000110000V1-V2-V3-V4-V5-V6-U100001201102V011000022011W00011011022021－2（b）下相BLDC驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，根據(jù)管子導(dǎo)V1－V2、V2－V3、V3－V4、V4－V5、V5－V6、V6－V1、V1－V2，可以通過2－1得到2－4下相時(shí)序?qū)Ρ?－4下 V1-V2-V3-V4-V5-V6-100001000001100000000001100000V1-V2-V3-V4-V5-V6-U001100201102V000011022011W11000011022031－2（c）前半相的BLDCV1－V2、V2－V3、V3－V4、V4－V5、V5－V6、V6－V1、V1－V22－12－5前半相時(shí)序 V1-V2-V3-V4-V5-V6-100000010001000000010001010000V1-V2-V3-V4-V5-V6-U001001201102V010010022011W10010011022041－2（d）后半相的BLDCV1－V2、V2－V3、V3－V4、V4－V5、V5－V6、V6－V1、V1－V22－12－6前半相時(shí)序表 后半 V1-V2-V3-V4-V5-V6-000010010001000000010001010000V1-V2-V3-V4-V5-V6-U100100201102V001001022011W010010110220結(jié)合換相時(shí)序圖，對照表2－1（或表2－2）就可以得到上述的各種組合的對照表，U、V、注意觀察的就會(huì)發(fā)現(xiàn)，圖1－2（c）前半相 V2－V3、V1－V2、V6－V1那么 POLP極性選2－12－2的對比POLP＝1（高有效POLP＝0（低2－11－2（a）可以看出所有的下橋臂的信號(hào)電平性質(zhì)是完全相反的，這2－1V1-V2-V3-V4-V5-V6-111111001111111111001111001111進(jìn)一步列出控制字對應(yīng)表，如表2－9所示。V1-V2-V3-V4-V5-V6-U100001201102V011000022011W000110110220和 C圖2- 和在CPOLP的設(shè)置無論是“1”0Duty，所以對的操作不會(huì)受到任何的影響。 匹 匹不過值得一提的是P_TMRx_IOCtrl(x=34)的IOCMODIOBMODIOAMOD的設(shè)置將對的Duty有所影響。如下圖2－3所示， 和 匹 匹初始輸出1，比較匹配輸出C初始輸出0，比較匹配輸出C圖 上圖可知：IOCMOD、IOBMOD、IOAMOD的設(shè)置是作用于的，對C 是一種互補(bǔ)的關(guān)系。POLP＝1和POLP＝0時(shí)，其有效電平的Duty是一樣的；但是如果同時(shí)改變POLP的極性和IOxMOD的設(shè)置，其有效電平的Duty將是一種互補(bǔ)的關(guān)系。軟件說入方式及SPMC75F2413A的MCP模塊的使用。CCMCP產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)的必要DMC界User_W0：波形變換編Motor1Start和Motor1Stop控制啟停原形void描述無輸出參 頭文 庫文 注意事 MCP占用Timer3；定時(shí)占用CMT0；DMC的UART通信占用 原形描述無輸出參 頭文 庫文 注意事 Spmc75_PDC_ISRSpmc75_Load_Data(原形描述無輸出參 頭文 庫文 CMT0中斷服務(wù)程序，中斷頻率為100Hz。 Spmc75_Load_Data();程序范//應(yīng)用范#include"Spmc75regs.h"#include"Spmctypedef.h"#include"unspmacro.h"#include"Spmc75mcpbldc.h"{ {MC75_DMC_UART_Service();//DMC}}//Description:IRQ1interruptsourceisXXX,usedtovoidIRQ1(void) voidIRQ1(void){/*Positiondetectionchangeif(PTMR0Status->B.PDCIF&&PTMR0INT->B.PDCIE){Spmc75PDCISR//PDC}}//Description:IRQ6interruptsourceisXXX,usedtovoid voidSunplusTechnologyCo., PAGE V1.0–Dec8,{if(PINTStatus-{if(PUARTStatus->B.RXIF)MC75DMCRcvStream();//DMCif(PUARTStatus->B.TXIF&&PUARTCtrl-}}//Description:IRQ7interruptsourceisXXX,usedtovoidIRQ7(void) voidIRQ7(void){if(PINTStatus-{if(PCMTCtrl->B.CM0IF&&PCMTCtrl-{Spmc75_Load_Data();DMC}PCMTCtrl->W=PCMTCtrl-}}開開系統(tǒng)初始【API：Spmc75_System_Init（）【API：MC75_DMC_UART_Service（）圖4- 主程序操作流PDC4-2PDC中斷操N中中斷出圖4- 實(shí)驗(yàn)測MCP120度信號(hào)的四種的加入，在不同的加入方式中所產(chǎn)生完成測試。硬件連接如圖5－1所示。MCU或時(shí)序PC5－1擬的位置信號(hào)，如圖5－2所示和圖5－3所示。 5－2 5－3Hall.spjSPMC75F2413AIOD15、IOD14IOD13分別對應(yīng)Hall3、Hall2Hall1度上相5－5V6－V1、V5－V6、V4－V5、V3－V4、V2－V3、V1－V2的導(dǎo)通順序時(shí)120度上相測試波形。圖 120度上 圖 120度上 5－6V1－V2、V2－V3、V3－V4、V4－V5、V5－V6、V6－V1120度下相測試波形和圖5－7所示V6－V1、V5－V6、V4－V5、V3－V4、V2－V3、V1－V2、V2的導(dǎo)通順序時(shí)120度下相測試波形。圖 120度下 圖 120度下 如圖5－8所示，V1－V2、V2－V3、V3－V4、V4－V5、V5－V6、V6－V1的導(dǎo)通順序時(shí)120度前半相測試波形和圖5－9所示，V6－V1、V5－V6、V4－V5