AMetal-BLDC让电机驱动易学易用

电机的使用贯通各行各业，而如何将电机发挥到极致一直是一个研究重点。文本通过讲解基于高性能微控制器ZLG116的AMetal-BLDC磁通方波算法，让无刷电机驱动变得易学易用。

1ZLG116高性能ARM微控制器

ZLG116是立功科技自主研发的一款基于ARM Cortex-M0内核的高性能32位微控制器，最高工作频率可达48MHz，内置高速存储器，功能强大的PWM和精准灵活的ADC等单元，非常适合电机驱动等高实时性的应用场合，和AMetal-BLDC无刷电机驱动软件配套相得益彰。 

图1 ZLG116功能框图

2AMetal-BLDC无刷电机驱动软件

AMetal 共分为3层，硬件层（HW）、驱动层（Drive）和标准接口层（API），整体框架如图1所示。

硬件层提供直接操作MCU寄存器的内联函数，效率最高；

驱动层在硬件层上进一步简化了对外设的操作；

标准接口层对常见外设进行了抽象，提取出了一套标准 API 接口，可以保证在不同的硬件上使用。

在标准接口层定义了AMetal-BLDC，只需调用相应的API函数，就可让电机转动起来，易学易用。

图2 AMetal-BLDC框架

AMetal-BLDC无刷电机驱动方案特点如下：

易学易用：基于AMetal架构，高性能无刷电机方波算法；

零速启动：连续3000次以上可靠地从静止到最高速瞬间启动；

旋转启动：支持顺风和逆风旋转中启动；

适应性好：支持工业风机、无人机、绿色家电、汽车水泵等等。

3使用流程

AMetal-BLDC使用极为简单，分三步即可让电机运行起来。 

第一步 上位机参数配置

打开上位机软件，加载性能相近的电机向导文件。典型配置如图2根据电机的特性配置电机的额定转速V_MAX，在答案中填写11220。如图3所示根据电机的产品参数表配置电机的额定电压U_RATE，在答案中填写12000。

图3 额定转速配置

图4 额定电压配置

配置完参数后，点击“文件->导出C头文件（*.H）”，上位机自动生成配置头文件，替换KEIL工程下“AMetal-BLDC-ZLG116projects_keil5applicationsBLDC_FXCuser_code”的原配置头文件。

第二步 按需修改代码

打开默认Keil工程，main函数已调用了AMetal-BLDC相关的API函数，直接编译使用即可，用户也可按需修改。

用户层函数调用：

main函数首先初始化LED状态指示、油门信号。其中油门信号是电机行业常用的1ms~2ms脉冲信号，和转速成正比。

电机库函数调用：

之后初始化电机库相关的硬件，接着获取第二步配置好的配置参数，然后将参数加载到0号电机驱动（ZLG116仅支持单个电机，其他MCU可同时支持多个电机）。

死循环：

最后进入for循环实时控制电机。在for循环中，根据获取的油门信号，设定0号电机的速度； am_esc_fxc_run自动管理电机的运行状态；读取电机运行状态，如果出错可以LED显示。

第三步 下载使用

用J-Link（或其他调速器）下载程序到ZLG116，按下图的流程控制电机运行。

图5 上电使用流程

图6 产品图