1. 基本介绍
本次测试的MM32 Motor-DK低压电动机开发板，采用MM32SPIN160C处理器，内部集成了NMOS的预驱动，及丰富的和电机驱动相关外设。
测试目标对象为12V的直流无刷电机，采用FOC+SVPWM的方式完成驱动控制过程。
1.1. 处理器介绍
使用高性能的Arm® Cortex®-M0 为内核的 32 位微控制器，最高工作频率可达72MHz，内置高速存储器，丰富的 I/O 端口和多种外设。
- 32KB Flash，4KB SRAM
- 包含 12 位的 ADC，采样速度高达 1Msps
- 5 个通用定时器、1 个针对电机控制的 PWM 高级定时器
- 1 个 I2C 接口、2 个 SPI 接口和 2 个 UART 接口
- 针对电机应用内置 1 个比较器
- 预驱工作电压高达 75V
- 工作温度范围（环境温度）-40℃ - 85℃
- 提供 QFN32 封装
适合于多种应用场合：
- 空气净化器
- 服务器风机
- 吊扇
- 吊扇灯
- 落地扇
- 电动工具
- 吸尘器
- 无人机电调
- 水泵
1.2. MM32SPIN160C开发板介绍
图 MM32Motor-DK开发板照片
1） 基本介绍
输入电压范围 : 12V~28V
使用60V/40A N-MOS管*6
使用外挂(SPIN0x) GBW 6MHz 高速运放*4
MCU 电源使用 5V
支持有/无霍, 方波/弦波驱动
支持1/2 Shunt R 三相电流采样
BEMF 电压回授使用ADC 采样
DC Bus 电压, 总电流量测
使用MCU 内建比较器做为过电流保护
具VR, LED等功能
2） 硬件资源描述
| 类型 | 子项 | 硬件IO引脚 | 外设应用 |
LED | LED0 | PDO | GPIO |
模拟量 AD采样 | VR | PB1 | AD1-CH09 |
总线电压VBUS | PA7 | AD1-CH07 | |
反电动势U相 | PA0 | AD1-CH00 | |
反电动势V相 | PA1 | AD1-CH01 | |
反电动势W相 | PA2 | AD1-CH02 | |
电机电流U相 | PA5 | AD1-CH05 | |
电机电流V相 | PA6 | AD1-CH06 | |
电机电流总电流SUM | PA3 | AD1-CH03 | |
比较器 | 电机过流制动 | PA4 | CMP1-CH03 |
驱动控制 | UH | PA10 | TIM1-CH1 |
UL | PA9 | TIM1-CH1N | |
VH | PA8 | TIM1-CH2 | |
VL | PB15 | TIM1-CH2N | |
WH | PB14 | TIM1-CH3 | |
WL | PB13 | TIM1-CH3N | |
输出使能 | PB12 | GPIO |
2. BLDC 电机基本原理
1. 基础知识
1.1）左手定则
用于判断导线在磁场中受力的方向：伸开左手，使拇指与其他四指垂直且在一个平面内，让磁感线从手心流入，四指指向电流方向，大拇指指向的就是安培力方向（即导体受力方向）。
1.2）右手定则
伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向感生电动势的方向。也就是切割磁感线的导体会产生反电动势，实际上通过反电动势定位转子位置也是普通无感电调工作的基础原理之一
1.3）右手螺旋定则（即安培定则）
用于判断通电线圈判断极性：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，大拇指所指的那端就是螺线管的N极。直线电流的磁场的话，大拇指指向电流方向，另外四指弯曲指的方向为磁感线的方向。
2. 无刷电机原理
考察下图情况中的直流电机基本模型，根据磁极异性相吸同性相斥的原理，中间永磁体在两侧电磁铁的作用下会被施加一个力矩并发生旋转，这就是电机驱动的基本原理：
对于简化的无刷电机来说，以三相二极内转子电机为例，定子的三相绕组有星形联结方式和三角联结方式，而三相星形联结的二二导通方式最为常用，这里就用该模型来做个简单分析：
如上图所示，无刷电机三相的连接方式是每一相引出导线的一头，而另一头和其他相两两相连。这个情况下假如我们对A、B极分别施加正电压和负电压，那么由右手螺旋定则可以判断出线圈磁极的方向如下图：
思考一下这时候中间的转子处于什么角度的时候收到的力矩最大呢？
没错就是和CO（O为中心点）连线平行的时候，磁铁会受到A、B两个磁极一推一拉的作用，直到旋转到与AB连线平行的且磁铁内部磁力线方向和AB间磁力线方向一致的时候，受合力矩为0且稳定，也就是上图中右边的状态。换句话说，AB相通电会让转子努力转到上图中右边的状态。至于C这时暂时不起作用。
同理，我们下一阶段换成AC相通电，这时候转子会倾向于转到下图右边水平的角度：
然后BC相通电：
...
以此类推，可以得到每个通电状态下转子的角度，就是下图中的6个状态，每个状态相隔60度，6个过程即完成了完整的转动，共进行了6次换相：
整个过程就好像骑在毛驴上吊一根胡萝卜一样，旋转的磁场牵引着永磁体不断旋转：
而这个换向的操作，就是需要驱动器去完成的。这也是无刷电机和有刷电机最大的区别，即不像有刷电机的机械换向，无刷电机是通过电子换向来驱动转子不断地转动，电机的电压和KV值决定了电机转速，而电机的转速就决定了换向的频率。
3. Motor_SPIN160C_DK开发板驱动波形及结果
1. 驱动波形
2. 电流采样波形
3.电机运效果
/3 
