前言

線性驅(qū)動(dòng)作為電動(dòng)執(zhí)行器在智能家居、智慧辦公、汽車部件、醫(yī)療器械、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域都具有廣泛應(yīng)用。它將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)的伸縮往復(fù)以及角度等復(fù)雜的調(diào)整。

如今舒適、智能的生活往往離不開線性驅(qū)動(dòng)，如病人的護(hù)理床、辦公的升降桌、光伏的太陽能追蹤器、汽車的升降桿等一系列產(chǎn)品。如上的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)于控制的穩(wěn)定性和可靠性有較高要求，這些關(guān)系到客戶的使用感受和安全性。

復(fù)旦微MCU基于多年在工業(yè)上的可靠性和抗干擾的技術(shù)積累，推出的FM33LF0xx系列MCU符合線性驅(qū)動(dòng)行業(yè)升級(jí)考量，同時(shí)復(fù)旦微MCU團(tuán)隊(duì)提供相關(guān)的特色技術(shù)支持和電機(jī)控制算法支持，為智能線性驅(qū)動(dòng)客戶增強(qiáng)產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力，并加快客戶產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度。

基于復(fù)旦微FM33LF016的電動(dòng)床整體方案，實(shí)現(xiàn)單模塊的多電機(jī)控制，可控制床頭、床尾升降控制、實(shí)現(xiàn)記憶位置保持、無線遙控和手機(jī)藍(lán)牙控制等特色功能；FM33LF0xx系列MCU支持LED和LCD驅(qū)動(dòng)，LED支持 PWMdimming調(diào)光功能，可實(shí)現(xiàn)緩亮緩熄的舒適調(diào)光功能；CAN總線可實(shí)現(xiàn)醫(yī)院中多醫(yī)療床的通信以及控制。基于集成度高的FM33LF0xx系列MCU助力客戶加速開發(fā)進(jìn)度，豐富產(chǎn)品功能、以及整體的成本優(yōu)化等優(yōu)勢(shì)。

方案介紹

一、FM33LF0xx基本特點(diǎn)

FM33LF0xx系列MCU具有低成本、高主頻兼具低功耗、以及集成豐富模擬外設(shè)和通信外設(shè)，如下圖所示。

CPU：

基于Cortex-M0+內(nèi)核、主頻 72Mhz

硬件加速單元：

硬件除法、開方，可減少復(fù)雜運(yùn)算的時(shí)間周期

存儲(chǔ):

Flash64K (64位Flash取指速度快)、RAM 8K

通信外設(shè):

FSCAN，支持CAN2.0B

5*UART(具備LIN功能)、2*SPI、2*SENT、2*LPUART

模擬外設(shè):

12bit 2Msps SAR-ADC

10bit DAC

2*OPA(rail-to-rail)

4*快速模擬比較器

定時(shí)資源：

電機(jī)專用PWM：PWM互補(bǔ)通道，支持多點(diǎn)觸發(fā)，對(duì)單電阻方案具有優(yōu)勢(shì)；支持互補(bǔ)、剎車、輸入捕獲等功能

其他豐富定時(shí)資源：16bit 通用定時(shí)器、16bit TAU定時(shí)器陣列、16bit基本定時(shí)器、16bit 低功耗定時(shí)器

LCD/LED：

LCD支持1、2、4、6、8COM、支持閃爍功能

LED支持 PWMdimming調(diào)光功能、實(shí)現(xiàn)緩亮緩熄功能

二、電動(dòng)床應(yīng)用方案介紹

電動(dòng)床對(duì)于MCU的集成度要求較高，需要控制多個(gè)執(zhí)行器(線性驅(qū)動(dòng)、按摩電動(dòng))，并需要多點(diǎn)的電壓/電流采樣。

復(fù)旦微FM33LF0xx系列MCU作為方案的主控，主要負(fù)責(zé)執(zhí)行電機(jī)的控制邏輯、采集霍爾信號(hào)、電流信號(hào)、電壓信號(hào)、接受反饋信息并進(jìn)行邏輯處理。

FM33LF0xx系列MCU模擬外設(shè)集成ADC、DAC，并且內(nèi)置2路OPA，不需要外置運(yùn)放進(jìn)行信號(hào)調(diào)制；集成4路COMP，可進(jìn)行各類保護(hù)操作。

外接2.4G模塊和藍(lán)牙模塊可與控制器和手機(jī)進(jìn)行無線通信。同時(shí)可以利用CAN/LIN通信進(jìn)行節(jié)點(diǎn)控制和協(xié)處理器通訊的拓展，可以進(jìn)行集中管理和控制，如下圖為硬件實(shí)物。

三、FM33LF0xx線性驅(qū)動(dòng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

定時(shí)資源方面：FM33LF0xx具備多TIMER，集成16bit-ATIM、16bit-GPTIM、TAU(定時(shí)器陣列)、16Bit-BSTIM、16bit-LPTIM等多種豐富定時(shí)資源可供客戶選擇和使用

模擬方面：集成多運(yùn)放、比較器，2Msps高速SAR-ADC、精減電路設(shè)計(jì)，降低干擾；DAC可實(shí)現(xiàn)語音提示功能(相關(guān)例程提供)。

電機(jī)控制方面：支持多電機(jī)控制；支持多種保護(hù)(過流、過載、過壓、欠壓等)；同步支持可靠穩(wěn)定的無感FOC算法。

通信方面：支持CAN通信，可多主控進(jìn)行通信和控制，拓展應(yīng)用強(qiáng)；支持LIN通信，可實(shí)現(xiàn)主從協(xié)調(diào)工作

電源方面：支持寬電壓1.8~5.5V，電源設(shè)計(jì)更靈活可靠

顯示方面：單芯片即可實(shí)現(xiàn)控制+顯示，整體成本優(yōu)化；且LED支持緩亮緩息的PWMdimming 舒適調(diào)光

其他特色：硬件除法、開方硬件加速單元可減少復(fù)雜運(yùn)算的時(shí)間周期

總結(jié)

復(fù)旦微FM33LF0xx系列MCU不僅在線性驅(qū)動(dòng)行業(yè)有著優(yōu)勢(shì)應(yīng)用，在其他場(chǎng)景也具有廣泛良好應(yīng)用，如：

家電：油煙風(fēng)機(jī)、冰箱壓縮機(jī)、強(qiáng)排電機(jī)、空調(diào)風(fēng)機(jī)等

工業(yè)：園林工具、電焊機(jī)、氣體檢測(cè)、逆變電源、電梯、工業(yè)工具、工業(yè)儀表等

醫(yī)療&汽車：電動(dòng)輪椅、血糖儀、汽車線性驅(qū)動(dòng)應(yīng)用等

如今電機(jī)廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，并且處于快速發(fā)展階段，復(fù)旦微MCU團(tuán)隊(duì)一直在可靠、安全、集成等技術(shù)上深耕，針對(duì)不同行業(yè)應(yīng)用的電機(jī)控制進(jìn)行優(yōu)化，并依靠多年工業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，可提供客戶全面且強(qiáng)有力的技術(shù)支持服務(wù)，助力客戶快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。