【代码库】FRDM-MCX A153 上的单分流 FOC_电路方案

FRDM-MCX A153 上的单分流 FOC

本应用笔记介绍了如何在恩智浦 MCX A 系列 MCU 上实现无传感器单分流器 FOC。有关如何使用该软件的完整说明，请参阅AN14619。

本应用笔记主要介绍单分流器 PMSM FOC 的原理、硬件和使用恩智浦开发套件的软件实现，包括详细的外设设置、驱动程序说明以及 FreeMASTER 操作指南。

主板：FRDM-MCXA153

类别：电机控制

外设：ADC、PWM

工具链：MCUXpresso IDE

1.软件

下载并安装MCUXpresso IDE V24.12.148 或更高版本。
下载并安装最新版本的FreeMASTER (3.2.2.2)。
从 Git 存储库an-pmsm-foc-mcxa153下载代码。
适用于 Visual Studio Code 的 MCUXpresso：此示例支持适用于 Visual Studio Code 的 MCUXpresso，有关如何使用 Visual Studio Code 的更多信息请参阅此处。

2.硬件

FRDM-MCXA153 开发板。
FRDM-MC-LVPMSM。
LINIX 45ZWN24 电机。
个人电脑
USB Type-C 电缆和 24V 适配器。

3. 设置

3.1 导入项目

3.1.A 从应用程序代码中心导入项目

打开 MCUXpresso IDE，在快速启动面板中，选择从应用程序代码中心导入
通过直接搜索名称或者选择感兴趣的标签找到您需要的demo，打开项目，点击?GitHub链接?，然后?点击 Next?。
选择主分支，然后单击?下一步?。
?在“目标”->“目录”?窗口中选择 repo 的本地路径。MCUXpresso IDE 会将 repo 克隆到您选择的路径，克隆过程完成后，单击“下一步” 。
在项目导入向导窗口中选择?“导入现有的 Eclipse 项目”，?然后选择“下一步”。
选择此 repo 中的项目（此 repo 中只有一个项目），然后?完成?。

3.1.B 将 git repo clone 到本地路径后导入项目

从GitHub克隆 repo ?an-mc-pmsm-one-shunt-mcxa153?。打开 MCUXpresso IDE，在快速启动面板中，选择从文件系统导入项目。
?在“项目目录（解压后）”?项中选择 repo 的本地路径，然后点击“下一步” 。如果你从 GitHub 下载了压缩包，请在?“项目存档（zip）”?**项中选择包的本地路径。
选择此 repo 中的项目（在?“项目：”?窗口中显示，此 repo 中只有一个项目），然后?完成?。如果您单击“选项”项中的?“将项目复制到工作区”?，则项目将粘贴到您的 IDE 工作区，您所做的更改将保存在工作区的副本中。

3.1.2 然后您将在Project Explorer窗口中看到该项目。

3.2 编译项目

该项目包含两个配置：Debug和?DebugSRAMX?。DebugSRAMX配置具有独立的链接脚本，用于将频繁调用的代码分配到 SRAMX 中以提高性能。在Project * Explorer窗口中右键单击*项目名称，然后选择Properties打开属性窗口。打开Manage Configurations，选择要使用的配置，然后将其设置为 Active。

使用工具栏中的构建按钮来编译项目。

3.3 硬件设置

将FRDM-MC-LVPMSM扩展板连接到FRDM-MCXA153开发板的J1~J4 Arduino 接口。将电机的三相线按照相序（白色宽线代表A相；蓝色宽线代表B相；绿色宽线代表C相）连接到 FRDM-MC-LVPMSM 开发板的 J7 接口。使用 24V 电源适配器为 FRDM-MC-LVPMSM 开发板供电。

使用 USB 数据线通过J15接口连接到 FRDM 开发板。编译完成后，使用工具栏中的调试按钮下载代码。根据板载调试器中的固件，在“Debug As”中选择CMSIS-DAP或J-Link 。

3.4 运行演示

按下 FRDM 板上的 SW2 开关可控制电机运行或停止。或者使用代码包中的 FreeMASTER 项目?“pmsmfrac.pmpx”?来控制电机、改变转子转速以及查看转速或其他值。 ?“pmsmfracSRAMX.pmpx”?用于DebugSRAMX配置。

调试 - 配置
快速循环间隔：125us(8kHz)；
快速循环处理时间：29.4us；
快速循环负载：23.5%；
慢速循环间隔：1ms(1kHz)；
慢速循环处理时间：4.0us；
慢速循环负载：0.4%；

释放 - 配置
快速循环间隔：125us(8kHz)；
快速循环处理时间：21.28us；
快速循环负载：17.0%；
慢速循环间隔：1ms(1kHz)；
慢速循环处理时间：2.6us；
慢速循环负载：0.3%；

4. FreeMASTER 操作

FreeMASTER 可用于完全控制并轻松调整无传感器 FOC 应用。这里介绍 FreeMASTER 的设置操作。

在项目路径中打开an-mc-pmsm-one-shunt-mcxa153motorcontrolfreemasterpmsmfrac.pmpx 。

在 FreeMASTER 菜单中打开?Project->Options..?并转到Comm标签来配置 COM 号和通信速度。

然后进入MAP Files标签。在项目路径中选择 IDE 生成的 map 文件an-mc-pmsm-one-shunt-mcxa153Debugan-mc-pmsm-one-shunt-mcxa153.axf或?an-mc-pmsm-one-shunt-mcxa153Releasean-mc-pmsm-one-shunt-mcxa153.axf?，该文件是编译项目后生成的。在File format: window标签中选择DWARF2/DWARF4 dbg 格式的 Binary ELF 文件。