[技术讨论] 【每周分享】CW32L011直流无刷电机驱动无霍尔测试

有幸拿到了武汉芯源的CW32L011直流无刷电机驱动开发板。
产品参数：
主控MCU：CW32L011K8T6 LQFP32(7*7)
PCBA：7.4 * 11.6 cm 黑色沉金工艺
驱动能力：12~72V 800W MAX; 需要与电容\场效应管参数配合；大功率使用建议安装散热器；有配套铝合金外壳。
外接栅极驱动器FD6288驱动直流无刷电机。支持有感/无感方波/FOC驱动，可驱动400W以内的任何一款低压三相无刷直流电机。

电路板板正面为芯片等控制元件，背面为功率元件，将控制芯片（小信号）放在正面，功率元件（大功率）放在背面的布局方式，功率元件是主要的热源，这种布局非常有利于散热。将发热大户（功率元件）独立出来，防止它们的热量直接传导给对温度敏感的控制芯片（如MCU、精密运放），从而保证控制部分的性能和寿命。主要的发热元件提供了最短、最高效的散热路径。

CW32L011就最小系统，包括电源输入，电源去耦/滤波电容，复位电路，时钟电路，程序下载与调试接口。可以实现换向，调速，开关使能等控制

栅极驱动器外围电路，栅极驱动器用的是FD6288T，这是一款专为高压、高速应用设计的三相半桥栅极驱动芯片，主要用于驱动MOSFET和IGBT，非常适合用于直流无刷电机控制。FD6288T集成了三个独立的半桥驱动电路，能够同时驱动三对高侧和低侧功率MOSFET或IGBT。它采用高低压兼容工艺，支持单芯片集成高侧和低侧驱动电路。FD6288T工作电压范围在5.0V 至 20V。输出电流1.5A（源电流）/-1.8A（灌电流）。输入逻辑兼容 3.3V 和 5V 系统。内置 VCC/VBS 欠压锁定（UVLO）保护。内置直通防止功能，避免高侧和低侧 MOSFET 同时导通。内置 200ns 死区时间，进一步防止直通。内置输入信号滤波功能，有效抑制噪声干扰。该栅极驱动器通过ABC三组共六个引脚引入CW32L011的PWM引脚，实现对电机的转速控制。

驱动FET及电压电流采样电路，FET选用意法半导体的STP75NF75，是一颗N沟道功率MOSFET，高达75V耐压、低导通电阻9.5mΩ、连续漏极电流最大80A，这种低导通电阻可有效减小大电流下的发热。为了更好散热采用TO220封装。该器件通过优化栅极电荷特性（典型值117nC @10V）与雪崩耐受能力，适配直流电机控制应用。下图中六个FET组成三个半桥。每个半桥各有一个10mΩ封装位2512的采样电阻，该电阻引入CW32L011的ADC采样引脚，监控每个半桥上的电流。

官方提供的测试例程有两个，分别是有霍尔传感器和无霍尔传感器的两个版本。手头上的电机是无传感器的3205。3205B无刷电机相比传统有刷电机，它更加耐用、噪音更低、效率更高。3205B表示电机的直径为32mm，厚度为5mm，非常适合小型四轴飞行器和稳定器的云台应用。它的转速高达每分钟几千转，能够快速响应云台和四轴飞行器的运动指令，确保系统的稳定性。

拿到板卡的第一时间，就是写入程序，让电机转起来。
就是这个转起来的过程不是很顺利，开始想用StlinkV2，下载程序。但是一直失败，能够识别下载器，但是不能识别目标元件。
考虑到StlinkV2是优化过的，又用ST官方Nucleo开发板板载下载器测试，同样不能识别目标元件。

咨询厂家技术，该芯片推荐DAPlink下载器。又买了一个DAP下载器。到货后，连接目标板，出现同样的问题。

几经周折还是不能测试。各种测量都结束了，只能是主控芯片的问题了。
下单买了几片。
到货，吹掉，焊接，齐活

用stlink连接测试，同样找不到目标芯片。
用DAPlink连接测试，能识别芯片并下载程序。下载后，接入电机，通电后电机抖动三五下就停止了。
将CW32L011和FD6288全部点焊后，再次通电，电机终于正常转动了。

这个项目的图纸和代码，厂家已经开源。
图纸都已经看明白，代码看了个大概，还有几处细节没明白。

无刷电机的极对数可以在程序中修改对应的宏定义#define MPolePairs 7

void MotorStartCheck(void)
{
unsigned int dd=0;

if(MOTORSTATE==STATEERROR)return;

if(SetSpeed>0&&(GPIO_ReadPin(EN_GPIO_PORT,EN_GPIO_PIN)==GPIO_Pin_SET))
{

for(dd=0;dd<100;dd++);
if(GPIO_ReadPin(EN_GPIO_PORT,EN_GPIO_PIN)==GPIO_Pin_SET)
SampleSpeed();
if(SetSpeed>0)
{

if(GPIO_ReadPin(DR_GPIO_PORT,DR_GPIO_PIN)==GPIO_Pin_SET)//·½Ïò¶ÁÈ¡
{
for(dd=0;dd<500;dd++);
if(GPIO_ReadPin(DR_GPIO_PORT,DR_GPIO_PIN)==GPIO_Pin_SET)
{ Dir=0; }
}
else if(GPIO_ReadPin(DR_GPIO_PORT,DR_GPIO_PIN)==GPIO_Pin_RESET)
{
for(dd=0;dd<500;dd++);
if(GPIO_ReadPin(DR_GPIO_PORT,DR_GPIO_PIN)==GPIO_Pin_RESET)
{ Dir=1;}
}

MOTORSTATE=STATESTARTDELAY;TargS1=0;TimeCountSTDelay=0;
}
}
}



void MotorStartOPEN(void)
{
if(MOTORSTATE==STATEERROR)return;

if(TImeUP<100)TImeUP=100;//100ms×îµÍ
SpeedD=TImeUP/100; //Ôö¼Ó1%Õ¼¿Õ±ÈÐèÒªµÄʱ¼ä
HALL_MOTOR_START();
MOTORSTATE=STATERUNOPEN;
}


void MotorRunOPEN(void)
{
if(MOTORSTATE==STATEERROR)return;
if(SetSpeed==0)
{
MOTORSTATE=STATESTOP;
}

if(TimeCountPID>=SpeedD)
{
TimeCountPID=0;

if(TargS1<SetSpeed)
{
TargS1++;
if(TargS1>=SetSpeed)TargS1=SetSpeed;
OutPwmValue=TargS1*OnepercentPWM;
UPPWM();
}
else if(TargS1>SetSpeed)
{
TargS1=SetSpeed;
OutPwmValue=TargS1*OnepercentPWM;
UPPWM();
}
}
}


void MotorStop(void)
{
if(MOTORSTATE==STATEERROR)return;
Motor_Start_F=0;
MOTOR_STOP0();

if(SampleData[3]<180) //·´µç¶¯ÊÆ´ïµ½Ðü¿ÕÖµ
{
RealS1=0;TimeCountTemp=0;Sta=0;
}

if(RealS1==0||RealS==0)
{
TimeCountTemp=0;
while(TimeCountTemp<500);
Sta=0;
MOTORSTATE=STATESTARTCHECK;
}
}

void MotorError(void)
{
MOTOR_STOP0();
Motor_Start_F=0;
MOTORSTATE=STATEERROROVER;
}

void MotorErrorOver(void)
{
unsigned char times=0;

LEDOFF;TimeCountTemp=0;
while(TimeCountTemp<200);
while(1) //ָʾµÆÉÁ˸
{
if(times<ErrorCode)
{
if(TimeCountTemp<200){LEDON;}
else if(TimeCountTemp<=400)//LED flashing
{
LEDOFF;
}
else if(TimeCountTemp>400)
{
if(times<ErrorCode)
{
times++;TimeCountTemp=0;
if(times>=ErrorCode);
else LEDOFF;
}
}
}
else if(TimeCountTemp<500);
else {times=0;TimeCountTemp=0;}

//if(ErrorCode==10)
{ //ÉϵçµçλÆ÷û¹éÁãʱ£¬ÐèÒª¼ì²âµçλÆ÷Êý¾Ý£¬¹éÁãÔòÇå¹ÊÕÏ£¬È»ºó¿ÉÒÔÆô¶¯µç»ú
SampleSpeed();
if(SetSpeed==0)
{
ErrorCode=0;LEDON;MOTORSTATE=STATWAITSTART; break;
}
}
}
}


测试视频如下


测试中感觉不方便的主要有以下两点
1.在Keil中StLink下载器不能识别CW32L011。
2.接入12V时，DAPlink不能仿真程序。断掉12V，用DAPlink供电，可以仿真。