1   KF8S1101面向BLDC控制的特性

u ChipON自主的KungFu內核——高效的處理器平臺

?  典型的RISC架構，程序存儲器和數據存儲器分開

?  具有8個8位寄存器組成的寄存器組堆

?  SFR無需分組，簡化程序設計和代碼密度

?  16bit指令代碼，多數指令在一個周期內完成

?  工作頻率*高20MHZ

u 面向BLDC控制的豐富的外設

?  帶死區控制的增強型PWM，每個通道極性可獨立設置

?  緊急故障輸入端口，內部自帶比較器，自動關斷PWM輸出

?  可觸發ADC事件，PWM中間點采樣電流

?  內部集成無霍爾信號檢測陣列，降低外圍器件成本

2      軟件庫特點

u 簡單易用，提供完整的樣例程序

u 支持有霍爾模式/無霍爾模式

u 平穩的無霍爾啟動算法

u PI恒流控制

u 詳盡*的方案保護功能

u 改進的控制算法，電機適應性廣

u 針對不同電機參數，只需在頭文件中更改宏定義參數

u 提供硬件參考電路，結合樣例程序，用戶針對具體應用開發周期短

3       開發套件的使用

提供完整的開發環境（IDE）、ANSI C99標準的C編譯器、仿真器、編程器和DEMO 評估板，詳盡的用戶手冊和免費的軟件源程序代碼。用戶無需設計硬件即可進行馬達驅動性能的評估，方便用戶針對具體應用添加和刪減代碼，開發出符合需求、高性價比的產品。

下圖為基于KF8S1101芯片設計的工作電壓DC24V的DEMO板。

圖1  KF8S1101 BLDC DEMO板

3.1    BLDC控制板主要接口說明

1.電機相線接口，從上到下依次為電機相線U、V、W。

2.控制板工作電源，左邊為正，右邊為負。Rated Voltage 額定電壓: 24V （DC），Voltage Range 使用電壓范圍: 9-26V（DC）。

3.電機霍爾信號接口，從左到右依次霍爾電源、霍爾信號U相、霍爾信號V相、霍爾信號W相、霍爾地。

4.電機正反轉控制信號，跳線帽接上電機逆時針運行，跳線帽去除電機順時針運行。

5.MCU程序下載接口。

6.電機啟停控制按鍵，按一次開啟，再按一次關閉。

7.電機轉速調整旋鈕。

8.電機運行狀態指示燈。

3.2    開發軟件的安裝

使用ChipOn的ChipON IDE v1.1.0版本的開發環境和ANSI C99標準的C編譯器，按照向導以正常安裝順序將軟件安裝到電腦上。

3.3    建立KungFu8項目

運行ChipON IDE v1.1.0，選擇工作空間地址。

新建一個項目。注意項目類型需要選擇KF8-C。進入下一步，選擇芯片型號KF8S1101，再點擊下一步就建好了項目。

3.4    添加源文件

把提供的源程序文件（包括.c文件和.h文件）復制到新建項目下。鼠標放到項目名上點右鍵，選擇粘貼，覆蓋掉原來的“main.c”文件。

選擇構建項目。

將庫文件“CommutationRun.o”、“BEMF.o”粘貼到項目里的“Release”。

鼠標指向項目名稱單擊右鍵選擇“屬性”，選擇“C/C++ 構建”下的設置，修改 C 鏈接器 命令參數，加入“CommutationRun.o”和“BEMF.o”。

這時再選擇構建項目，即可成功的生成HEX文件。

3.5    樣例程序清單

? 源程序C文件

? 源程序頭文件

3.6    庫文件

庫文件包含下面兩個文件

庫文件對應的兩個頭文件為“CommutationRun.h”和“BEMF.h”，主要聲明了庫文件中包含的兩個函數,為

voidBEMFFuction(void);         //感生電動勢過零點檢測處理函數

voidCommutationInSpect(void); //換相檢測處理函數

庫函數中變量聲明全部以“CHIPON_”開頭，程序中用的函數名不要以其開頭命名，以免出現重復。

庫函數中用到的公有變量有：

unsignedchar fGlobe_SynchronizingRectify;//同步續流狀態標志

unsignedchar SensorlessFirstCommutation;//無傳感器模式初始換向狀態標志

unsignedchar FrontTimesAfterZeroStart;  //靜態啟動換向次數計數器

unsignedchar CntForPWMTwo;              //PWM 2 占空比

unsignedchar fGlobe_SensorlessStatus;   //有無傳感器模式標志

unsignedchar Fwd_RevFlag;               //正反轉標志

unsignedchar fGlobe_MotorBrockStart;    //開始堵轉標志

unsignedchar fGlobe_MotorBrock;        //堵轉標志

unsignedchar fGlobe_Run;                //系統運行標志

unsignedchar U8Globe_PwmShadow;        //PWM占空比

庫函數中用到的宏定義為：

#defineHALL_PORT               P2         //霍爾信號狀態寄存器

#define   HALL_STATE_012        0x07       //hall 有效位(低三位)

4   基于KF8S1101開放套件實現實際項目的開發

針對實際項目開發時，程序只需做少量的修改即可實現功能。

4.1    有霍爾模式、無霍爾模式選擇

樣例程序中在子函數“void InitSystem(void)”里通過檢測按鍵是否長按來選擇有霍爾模式或者無霍爾模式，實際應用中只需把變量直接賦給所需的值即可實現模式選擇。目前庫文件中有霍爾模式只適合霍爾電角度為120°的電機，如果是60°電角度的話需要和我們聯系，重新提供霍爾角度為60°電角度的庫文件。

fGlobe_SensorlessStatus= 1;  //無霍爾模式fGlobe_SensorlessStatus= 0;  //有霍爾模式

4.2    電機正反轉模式選擇

樣例程序中在子函數“void FWDREV_Function(void)”里通過檢測“FWD_REV”IO口是高電平還是低判斷來調節電機轉向，實現順時針或者逆時針旋轉。實際應用中只需把變量直接賦給所需的值即可實現電機旋轉方向的選擇。

SYFwd_Rev =0;       //電機正向選擇

SYFwd_Rev =1;       //電機反向選擇

4.3    不同類型電機參數修改

實際應用中會涉及到不同參數的BLDC電機，只需根據電機參數修改“system.h”里的宏定義即可。

/*電流參數*/

#define  SENSOR_RES                 0.05  //電流傳感器阻值 ohm

#define  CURRENT_AMP                6.5   //電流放大器放大倍數

#define  LIMITCURERNT_REALY         1.5    // 均值電流限制值A

#define  BLOCKING _CURRENT_START_A 0.885 // 堵轉判斷電流值A

#define  RECTIFY_CURRENT_START_A   0.45  // 同步整流開始值A

#define  PEAK_CURRENT_LIM_A          4      // 峰值電流限制值A

/*電機堵轉時間,20ms周期*/

#define  BROCKTIME                 70     //堵轉計數器 70*20ms = 1.4s