支持电机波形实时观测的虚拟示波器

支持电机波形实时观测的虚拟示波器

基于RISC-V和Cortex-M3内核设计的工业级32位通用MCU，具有运算速度快，支持高效中断的硬件压栈和硬件除法器，集成多个高级和通用定时器，内置多路高速双ADC和模拟运放等特点，使其在电机控制应用领域有着较好的性能优势。

在电机应用开发过程中，有大量的变量需要观测来判断电机运行情况，为此沁恒微电子根据CH32全系集成USB接口的特点，开发了一款基于USB接口的虚拟示波器软件，用于电机波形观测，帮助加快CH32的电机开发进程。该软件有如下特点：

1.兼备接口简单易用和传输速度快的优点

两线直连MCU片上USB接口与接插件，提供下位机USB数据传输接口函数，无需额外硬件和开发成本，不影响电机运行，实测最高传输速度可达8Mbit/s。

2.最多支持8通道同时采样，每通道最长存储深度可达100万点

3.能够缩放波形，支持波形导出和导入，便于后续对比分析

下面以基于CH32V303的双电机方案加载测试时的部分波形为例，共采集八种波形，波形存储深度为20万点，采样率为15k/s，八种波形分别为；

①电机1的启动状态

②电机1的PWM矫正标志

③电机1的转速

④电机1的相电流

⑤电机2的启动状态

⑥电机2的PWM矫正标志

⑦电机2的转速

⑧电机2的相电流。电机1为额定负载运行状态，电机2为50%负载突增到额定负载的状态，选取其中②、③、④、⑦、⑧进行截图如下：

CH32的传输操作如下图4和图5所示，图4示例如何写入5组数据到USB待发送缓冲区，该代码通常在电流环路相关中断中。

图5中的函数deal_sendMonitorData，是非阻塞式查询发送函数，作用是把待发送缓冲区中的数据，在USB完成上次发送后进行发送。该函数通常在主循环中调用，通常主循环不建议有阻塞式延时，该函数经过测试，通常无需修改。

从上述图形看出使用该软件，可观测带载瞬间的速度偏离和相电流增大等现象，并且简单易用，对开发过程中的问题查找和故障分析有着极大的帮助。

审核编辑黄宇