基于CW32的角磨机控制器产品方案

摘要：

芯片超强抗干扰性能加持的角磨机产品方案， 全温度范围稳定可靠！无惧各种复杂工况！ 芯片超宽供电电压带来更多开发可能！真12位ADC精准可靠！

采用 CW32MCU ＋ 驱动 ＋MOS的方案架构，比一般集成预驱动的方案 更加可靠、可控 ； 自研国产芯片与优秀产业链的赋能，带来更具优势的方案成本和 稳定可靠的芯片供应 ，因而为企业提供更具性价比的选择**。**

01产品概述

什么是角磨机？

角磨机是一种高效、多用途的磨削工具，广泛应用于建筑、装修、金属加工等领域。本方案将介绍该角磨机控制器的功能特点、参数列表、组成框图、软硬件设计、操作方法、安全使用注意事项等，旨在帮助用户更好地了解和使用。

02功能特点

1. 多功能性 ：可配备多种砂轮，适用于锯割、磨削、抛光等多种作业。
2. 高效能 ：角磨机转速快，切削力强，工作效率高。
3. 轻便易携 ：锂电池供电，操作灵活，方便携带。
4. 安全可靠 ：采用优质材料制造，安全性能高，保障用户安全。

03参数列表

工作电压 ：13~24V

额定电流 ：50A

工作温度 ：-20度~95度，湿度：最大85%

BLDC电机最大转速 ：1对极6W转。

启动时间 ：0至最大速<2S。

启动过压保护 ：24V

启动欠压保护 ：15V

运行欠压保护 ：13.5V

三级过流保护功能 ：60A、70A、80A

短路保护功能 ：120A

04功能描述

控制器通过开关按键实现启动。

按键切换三档调速功能，档速参数掉电存储功能。

三档速度指示、电量指示功能（低中高），电量低于最低档时最低电量指示灯闪。

延时停机功能： 松开主开关，电机自由停转，10S后进入待机模式。10S内，可随时开关启动电机运转。

电机顺风接转功能、无反转启动现象。

多种故障保护功能： 欠压、过压、过温、启动失败、过流、失步、堵转、防飞车等。

防飞车功能： 电池先上电，才能打开开关，启动电机运转。在打开开关状态下，接上电池时，进入防飞车保护，10S后进入待机状态。

05方案主控芯片

该方案基于CW32F003E4P7主控

• 芯片内核： ARM® Cortex®-M0+、

• 最高主频： 48MHz

• 工作温度： -40℃至105℃ 全温度范围稳定可靠！

• 工作电压：宽电压！ 1.65V至5.5V、最大20K字节 FLASH，数据保持25年@85℃、 最大 3K 字节 RAM。

• 支持最多 21 路 I/O 接口 ；

• 模数转换器 ：12 位高精度ADC ，±1.0 LSB， 11.3 ENOB（有效位数） ，最高 1M SPS 转换速度；

• 超强抗干扰，无惧复杂工况！HBM ESD、MMESD、CDM ESD、Latch up@105℃ 全面达到 JEDEC最高等级！

• 定时器

• 16 位高级控制定时器，支持 6 路捕获 / 比较通道和 3 对互补 PWM 输出，死区时间和灵活的同步功能
  -一组 16 位通用定时器
  -三组 16 位基本定时器

• 推荐理由

采用 CW32MCU ＋ 驱动 ＋MOS的方案架构，比一般集成预驱动的方案 更加可靠、可控 ； 自研国产芯片与优秀产业链的赋能，带来更具优势的方案成本和 稳定可靠的芯片供应， 因而为企业提供更具性价比的选择。

06方案组成框图

该方案使用32位单片机CW32F003E4P7作为主控，使用AD软件比较过零点方式进行电机换相控制，采用六步方波控制算法。采用顺风接转+静态脉冲注入的启动算法，最小输出10%占空比，最小换相时间可达180uS，失步响应时间为30MS。

07方案实测

#产品实物图：

#最高速端电压波形：

#高速顺风接转端电压波形(40000多转速度接转)：

#低速顺风接转端电压波形（3000多转速度接转）：

#静止启动端电压波形：

08故障保护

该方案具有多种故障保护措施：短路保护、三级过流保护、防飞车保护、堵转保护、失步保护、欠压保护、过压保护、过温保护等功能。

在发生故障时，速度档最低位指示灯闪烁，闪烁频率表示了故障代码。不同的故障代码表示了不同的故障状态发生。
故障代码定义如下 ：
闪1次：>120A短路保护

闪2次：>80A过流保护

闪3次：>70A过流保护

闪4次：>60A过流保护

闪5次：速度低过度保护（300RPM）

闪6次：欠压保护，运行中小于13.5V，启动时小于15V

闪7次：启动过压保护，高于24V

闪8次：过温保护，运行中高于95度，启动时高于85度

闪9次：防飞车保护。电池先供电，才能打开开关。

闪10次：启动失败保护。

闪11次：失步保护。

发生故障时，需要关闭启动开关，且等待10S进入待机模式后，重新启动运行。

09操作方法

1. 使用前检查：检查角磨机砂轮片是否完好无损，安装是否牢固，确认无误后方可使用。
2. 操作步骤：将角磨机握持稳定，确保砂轮片与被加工材料保持适当角度和力度。
3. 使用后清理：使用完毕后，及时清理角磨机内部的灰尘和杂物，保持清洁。

10安全使用注意事项

1. 使用角磨机时应佩戴防护眼镜和手套，防止砂尘飞溅伤及眼睛和手部。
2. 严禁在潮湿或光滑的表面上使用角磨机，以免滑倒或损坏机器。
3. 切勿使用角磨机进行超出其设计范围的作业，以免造成机器损坏或人员伤亡。
4. 长时间不使用角磨机时，应将其存放在干燥通风的地方，并定期进行维护检查。
5. 在使用过程中如发现异常声音或发热严重等情况，应立即停止使用，进行检查维修。
6. 对于不熟悉操作或无经验的人员，应在专业人员的指导下进行使用，以免发生意外事故。

审核编辑 黄宇