【本文最后更新时间：2025.1.14】
一、前言
很久很久没有在Blog上更新一些学习内容了，这次要介绍的是微芯（Microchip）公司的一块集成低压电机驱动板。这块板子大概在一年前，带领本科生毕业设计的时候就在使用了，到后面给师兄提供实验用平台，再到最近的本科生大创竞赛，一直以来都在发挥它的作用。——这也是我在研究生阶段的第一次尝试动手去驱动电机。
为了后续的使用，以及对之前工作的总结，特此进行整理。
二、硬件说明
dsPIC33CK低压电机控制板的目标是利用dsPIC33CK256MP508芯片驱动低压三相永磁同步电机(PMSM)或无刷直流(BLDC)电机。该dsPICDSC具有100个MIPS、单核16位DSC，具有增强的片上外围设备，如高分辨率PWM (HRPWM)、12位高速ADC核、DAC的模拟比较器、运算放大器、正交编码器接口（QEI）、计时器等。(购买链接：DSPIC33CK LOW VOLTAGE MOTOR CONTROL (LVMC) DEVELOPMENT BOARD | Microchip Technology)
购买网站上也有关于驱动板的用户手册，详细介绍了dsPIC33CK低压电机控制板的结构，原理图，甚至把布线方式也开源了，也就是说可以根据原理图和PCB布线直接无脑自己做一块这个板子出来了（我在学习AD的时候就是尝试画出这么一块板子，不过由于时间关系并没有完全的画完，有兴趣的小伙伴也可以自己根据用户手册来画咯——不过要自己制作贴片买器件的话成本会高很多了。）
电机为淘宝店铺搜索：“时代超群电机” ——40电机 24V 0.64Nm 200W 3000转 单电机
图为dsPIC33CK低压电机控制板示意图：
接下来介绍dsPIC33CK低压电机控制板的分区功能介绍：
1号区域：dsPIC33CK256MP508芯片和辅助电路
2号区域：电源供给
3号区域：三相逆变桥电路
4号区域：电流感应采样电路
5号区域：电压感应采样电路
6号区域：霍尔传感器/正交编码器信号输入电路
7号区域：外部温度传感器接口
8号区域：指示灯界面
9号区域：调试串行UART接口
10号区域：mikroBUS™接口
11号区域：烧录器/程序调试部分
介绍dsPIC33CK低压电机控制板的外接线部分：（仅介绍一般驱动所需要的重要部分）
J1、J2：直流电源连接线（24V电源）
J6：通用异步接收器/发送器
J7、J8：霍尔传感器/正交编码器输入信号连接
J11、J12：microBUS接口A和B，用于与计算机数据交互
J13：驱动板烧录器接口
J14：电机三相UWV连接接口
J16：24V外接电源连接线
介绍dsPIC33CK低压电机控制板的LED灯部分：（仅介绍一般驱动所需要的重要部分）
LD1（黄色）：指示芯片烧录接受激活
LD3（红色）：连接到辅助电源+3.3V.
LD4-LD9（绿色）：指示三相ABC的top和buttonPWM 共六路驱动信号工作正常
介绍dsPIC33CK低压电机控制板的按钮旋钮部分：（仅介绍一般驱动所需要的重要部分）
SW1：用于启动和关闭电机控制板
SW2：用于切换电机工作模式（开环/闭环）
SW3：用于切换电机旋转方向
POT1：连续切换输入（输入参考电压/输入参考转速）
三、使用要求
①硬件要求：
1、dsPIC33CK低压电机控制板；
2、稳定直流源（24V）；
3、带正交编码器的三相永磁同步电机；
4、编程器（PICkit 4、ICD4、Real-Ice、PICkit 3、ICD3 等）；
5、用于将数据从控制板 （Tx） 发送到 PC （Rx） 的电缆（杜邦线即可）
②软件要求：
1、Matlab/Simulink 软件（包括嵌入式编码器和定点工具箱，推荐使用2018b及以上版本。下载地址：MATLAB – 技术计算语言 产品信息）；
2、MPLAB Device Blocks for Simulink（下载地址：MATLAB® and Simulink® | Microchip Technology）
3、MPLAB X IDE开发软件（下载地址：MPLAB® X IDE | Microchip Technology ）
4、MPLAB XC COMPILER的32位编译器(下载地址：MPLAB® XC Compilers | Microchip Technology)
【这里注意：MPLAB Device Blocks for Simulink软件最好是打开Simulink中的获取附加功能进行下载，这样可以直接在simulink中进行使用，否则还需要安装到固定目录下。MPLAB X IDE和MPLAB XC COMPILER软件尽量安装在同一目录下并记住路径（虽然后续不会需要打开，但最好还是记住路径）。】
电机控制Simulink模型（下载地址：http://Download.Charlis.top/Motor_Control_Model_20250114.zip）
四、系统配置
由于微控制器本身就是离散的，MPLAB同样不支持连续时间，因此需要更改Simulink 的模型设置：
在求解器选择中更改类型为“定步长”，求解器为“离散（无连续状态）”，固定步长为5e-5。
接下来配置Microchip主站，需要在模型中找到微控制器和编译器（在控制板结构内）：
对于微控制器，按照如下配置方式进行配置：
对于编译器，按照如下配置方式进行配置：
ADC模数转换器和编码器部分一般不需要做过多更改，只需确定编码器模块中选择的是正交编码器即可。
然后配置串口通讯的波特率，在模型中找到串口通信（UART）模块配置部分：（在控制板结构内）
选中UART2 Config，（这里发送的字节数显示在Tx Matlab块上，接受的字节通过RX返回，后续使用Picgui模块进行电机运行过程中电流转速等参数的显示。）将波特率调成921600，如下图所示：
对于电机参数，此处先给出使用的电机参数——
电机编码器参数：
对照给定的电机参数，对模型进行参数配置，配置位置如下：
根据以上给定的电机参数进行配置，具体参数如下所示：
其中要注意，在配置电机参数时，需要先在Predefined motor中更改为Custom，即改为客户电机，然后才能更改具体的的电机参数。否则选择了其他电机会导致参数锁定，无法更改。
至此，完成dsPIC33CK低压电机控制板的全部系统配置，Simulink界面如下图所示（编译前）。
五、硬件配置
硬件配置如图所示：
①如图，低压驱动板下侧连接电机三相绕组（使用的是图中的上方的电机，下方的电机作为负载电机使用）——PHA、PHB和PHC分别连接电机V、U和W相（颜色顺序为蓝、红和黑）。
②如图，低压驱动板右侧连接的是24V直流源。
③如图，上侧的杜邦线通过串口通讯模块与电脑USB相连接（其中，驱动板上的RX和模块上的TX相连，TX与RX相连，GND与GND相连），是用作上位机显示数据使用的。
④如图，上侧的烧录线与电脑USB相连接。
⑤如图，左侧的电机编码器按线序与驱动板相连接。（粉线与+5V连接；青线与DGND连接；黄线与QEA连接；橙线与QEB连接；红线与INDX连接）具体线序如下图所示：
注意！！！：上述线序颜色只是根据编码器连接的母头扯出来的线的颜色为准，并非编码器自己公头上的线的颜色，参考编码器母头的颜色如下：
