CW32F030-智能风扇（无刷电机BLDC驱动）

【CW32】基于武汉芯源CW32的----智能小风扇

1.1实物展示：

正视面：

俯视面：

1.2项目制作缘由：

在这个炎热的夏季，因为实验室的空调坏掉了，所以室内温度实在太高人都要快要融化掉了！！！    打工人的命是真滴苦啊！！  所以没得办法只能自己想个办法把室内的温度给降下来。因为实验以前的学长们在智能车搞的项目比较多，因此电机这个耗材就非常多，但是要想把各种各样的电机给驱动控制起来就是一个比较有难度的一个问题，因此在保证自己经济的基础上进行就地取材“薅羊毛”，直流电机+无刷电机福利安排一波，进行使用，将其运用到自己的项目中。因此在机缘巧合和灵感的双重加持下更加“持久”

------啊呸，说错了，是双重机遇下，突然想到自己可以做一个合适的“智能风扇”来进行使用，不大不小，方便管理，使用和节能。因此就肯定少不了“智能”这个概念。所以根据自己所学到的一些知识，以及以前的传统的风扇模型进行一个改进，增加一些功能所需要的模块以及自己设计的一个可以驱动多种类型的电机驱动器进行一个整合适配到本次的项目当中。同时嘉立创和武汉芯源这两家公司也是在不断地鼓励着大家多多动手，多去开源自己的一些项目进行展示和学习。

1.3项目方案：

硬件方案设计：

1、使用CW32F030C8T6---MCU作为本次项目的主要主角来负责主要的控制和计算。

2、使用L298N作为本次方案中的DC有刷电机的主要驱动芯片（因为方案简单成熟所以直接就加入进行使用）

3、使用EG2133（屹晶微电子有限公司）+ SN74HC245NSR（MOS隔离驱动）作为无刷直流电机驱动控制的设计方案。主要还是因为EG2133数据手册多为中文查看方便，并且属于国产芯片，价格相对比较便宜，因此作为一个首选条件。

4、以EG2133为驱动控制功率控制器件构成BLDC无刷电机驱动器，进行驱动设计控制。

5、使用LM358运放设计差分放大器，对无刷电机电流进行采样，精确控制对应的电流环进行对应的精确控制。

6、添加霍尔反馈，方便对电机进行速度和角度控制，防止出现乱项现象。（搞乱了很麻烦的！！！）

7、添加蓝牙模块进行远程控制、DHT11进行温湿度检测、使用NTC检测驱动和电机的外壳温度，防止过载、使用环境外部NTC进行外部温度同步。

所以在硬件的调试中为了防止硬件对人体进行高度的干扰，产生过度的基因突变，进而引起人类物种的大变化（说白了就是防止：亲爹亲妈见了你都说不认识了）。

所以在调试硬件的过程中需要做好一定的安全措施，防止将自己的小命搭进去了。

因此，在考虑成本和实用性方面，大大简化设计的难度。降低调试的难度，减少问题。

软件方案设计：

1. 软件方案还是用用的我们所熟悉的MDK5 + PS.CW32F030_DFP.1.0.0.pack（武汉芯源提供）进行整个项目的构建开发和调试。众所周知没有GDB的IDE都是垃圾！！！（这句话不晓得是哪个大佬讲的？？脑袋一片空白！！）

2、开发库使用武汉芯源配套提供的标准库进行开发即可。（与STM32标准库的类型差不多，如果同学使用的ST公司一直主推的HAL库，那就当我没有说。）

3、程序调试和下载：使用标准的DAP-Link进行程序下载和仿真调试。

4、核心控制算法的配置使用的是位置式的PID算法进行对风扇和温度的匹配控制。（如果各位还有不懂PID的请自行到B站去复习！！！在这里就不做详细的解释和说明，此处省略千万字。）

1.4项目思路说明：

一、硬件设计思路：

1、电源电路主要使用的是L7805的一个比较适中的一个晶体管降压，如果有合适的可以使用LM2596等功率大点的稳压芯片来进行配置。（主要是自己手边没有LM2596了，尴尬到抠jio。。。）

2、驱动隔离电路设计使用SN74HC245NSR（MOS隔离驱动）进行MCU输出PWM输出隔离控制，同时使用齐纳二极管进行对应的电源反向保护。反止电机电流反激到电源和MCU中。（在说出这句话的时候，已经上演了两场烟火晚会，并且无需门票进行观看！！！）

3、BLDC电路的核心成员：EG2133---三相独立半桥驱动芯片（屹晶微电子）

电路设计：EG2133---三相独立半桥驱动芯片

芯片描述：

EG2133是一款高性价比的大功率MOS管、IGBT管栅极驱动专用芯片，内部集成了逻辑信号输入处理电路、死区时控制电路、闭锁电路、电平位移电路、脉冲滤波电路及输出驱动电路。

EG2133高端的工作电压可达300V，低端VCC的电源电压范围宽4.5V～20V。该芯片具有闭锁功能防止输出功率管同时导通，输入通道HIN和LIN内建了一个下拉和上拉电阻，在输入悬空时使上、下功率MOS管处于关闭状态，输出电流能力IO+1.2A/-1.4A，采用TSSOP20封装。

4、反馈电路设计使用LM358进行一个对电流的放大采样使用同相放大3倍的电压数值，进行对电机的电流采样，进而得到对应的转速数值和方向向量同时得到对应的功率状态。

同时提供对应的霍尔传感器接口得到电机的方向向量和转速。

5、对应PCB展示：

二、软件设计思路：

1、程序思维框架：

         实现的功能：

      A、手动模式下：独立按键控制定点摇头、档位风速。OLCD可实时显示观察室内温度，湿度以及风扇的运行状态。

      B、自动模式下：风扇定时、智能温控（恒温控制）、以及低功耗节能（当到达一定温度的时候会自动休眠。）

      C、蓝牙模式下：遥控支持—风速控制、定点摇头、风扇定时、智能温控、低功耗节能、可实时在蓝牙观察室内温度，湿度以及风扇的运行状态。

3、软件主要使用MDK+PID算法进行配置控制：

程序的下载直接使用MDK中的DAP-Link即可实现一键下载和GDB仿真调试。

致谢：

感谢嘉立创和武汉芯源科技有限公司对本次项目的支持提供、技术指导和平台支持。对此由衷感谢！！！

Wuhan Xinyuan Semiconductor Co., Ltd.(武汉芯源) ：

 品牌官网：https://www.whxy.com

 邮箱： janney@icchain.com

 国家/地区：中国

公司简介： 武汉芯源半导体有限公司位于国家级高新技术开发区武汉市东湖新技术开发区武大园三路5号力源大厦，公司于2018年8月28日成立，注册资本伍仟万元，为上市公司武汉力源信息技术股份有限公司（股票简称：力源信息，股票代码：300184）全资子公司，其前身是上市公司的IC业务部，2018年为加大自研芯片研发力度，加快上市公司业务转型，将上市公司IC业务部升级为独立的芯片设计公司，专业负责自研芯片的研发、设计、推广、销售及技术服务相关业务。         芯源半导体拥有一支专业的研发团队，团队成员平均从业时间超10年，理论扎实、技术过硬，同时背靠上市公司，拥有一支专业高效的市场及销售团队。         公司自研芯片除目前已推出的小容量存储芯片EEPROM和功率器件SJ-MOSFET两类产品外，公司推出的首款基于Cortex-M0+内核（32位）微控制器产品CW32F030于2021年10月14日正式发布，是公司自主研发的CW32F系列的首款M0+ MCU产品，目前已顺利通过公司内测、第三方专业机构检测及部分客户测试，在多项指标上大幅超越其他品牌同类产品，2021年10月公司还有三款产品分别已进入封装样片环节、光罩环节和流片环节，以上四颗M0+ MCU产品将覆盖通用、低成本、超低功耗、高性能不同市场需求。2022年公司还规划了针对工业控制领域的M4系列产品，同时也在积极规划首款车规级的MCU产品。         2021年是上市公司成立20周年，也是芯源半导体加速高质量发展的一年，更是实现上市公司从代理分销转型为芯片设计与代理分销并举的双核心战略重大转折的一年。未来，公司将继续稳健前行，在芯片研发领域做专做强，积极响应和落实国家对芯片行业国产替代的伟大战略。

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-------所以，各位小伙伴们，发挥自己的创造力和想象力，一起加油，助推CW32的发展和开发吧！！！！