瑞薩的RL78/G13芯片具有高性能、低功耗、外設(shè)豐富、易于使用等優(yōu)點(diǎn)，非常適合在家電領(lǐng)域使用，本文以44pin產(chǎn)品R5F100FC（ROM空間32K）為例介紹一種其在家用空調(diào)室內(nèi)風(fēng)機(jī)調(diào)速方面的應(yīng)用。

家用空調(diào)室內(nèi)風(fēng)機(jī)目前主流產(chǎn)品還是帶風(fēng)速反饋信號(hào)的PG電機(jī)，基本控制原理如下：

可控硅控制交流電的導(dǎo)通時(shí)間來控制后續(xù)電路的總功率，從而控制PG電機(jī)的轉(zhuǎn)速，這個(gè)導(dǎo)通時(shí)間是以交流電的過零檢測(cè)信號(hào)為基準(zhǔn)來延時(shí)的，控制可控硅導(dǎo)通的信號(hào)是一個(gè)正向的脈沖信號(hào)，脈寬一般0.5ms，因?yàn)榻涣鬟^零檢測(cè)信號(hào)是檢測(cè)交流電過零點(diǎn)的信號(hào)，頻率是100hz，因此這個(gè)控制信號(hào)的延時(shí)時(shí)間的范圍是0~9.5ms。同時(shí)PG電機(jī)一般是帶速度反饋信號(hào)線的，一般常見的是1脈沖/轉(zhuǎn)和3脈沖/轉(zhuǎn)。

本例中以3脈沖/轉(zhuǎn)為例，這樣通過檢測(cè)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，再與目標(biāo)轉(zhuǎn)速作比較，從而可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

R5F100FC涉及到本應(yīng)用的功能模塊總計(jì)有定時(shí)器單元、外部中斷模塊、脈沖計(jì)數(shù)模塊（或脈寬檢測(cè)模塊）、通用IO端口。電機(jī)的控制包括三個(gè)部分：

電機(jī)的啟動(dòng)

運(yùn)行中的速度控制

電機(jī)的停轉(zhuǎn)

其中運(yùn)行中速度的控制最為典型，啟動(dòng)和停轉(zhuǎn)的控制就是將參數(shù)修改一下即可實(shí)現(xiàn)，首先介紹運(yùn)行中的速度控制：

第一步

檢測(cè)風(fēng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，這部分可以通過兩種方式實(shí)現(xiàn)：定時(shí)單元的脈寬檢測(cè)功能和固定時(shí)間內(nèi)的脈沖計(jì)數(shù)功能，以1200轉(zhuǎn)/分鐘為例說明，前一種方法檢測(cè)相鄰脈沖的相同邊沿（本例中以下降沿為例）之間的間隔時(shí)間，1200轉(zhuǎn)/分鐘=20轉(zhuǎn)/秒，即脈沖間隔時(shí)間50ms/ 3(因?yàn)槭?脈沖電機(jī))=16.67ms；后一種方法可以檢測(cè)固定2秒時(shí)間（使用另外的定時(shí)器實(shí)現(xiàn)）風(fēng)機(jī)反饋脈沖的個(gè)數(shù)，比如1200轉(zhuǎn)/分鐘在2秒內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)是1200/60*3*2=120個(gè)，本例后續(xù)以計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)為例說明。相對(duì)應(yīng)的，G13的通用計(jì)數(shù)單元有7種功能：

1、間隔定時(shí)器

2、方波輸出

3、外部事件計(jì)數(shù)器

4、分頻器功能

5、輸入脈沖間隔的測(cè)量

6、輸入信號(hào)的高/低電平寬度的測(cè)量

7、延遲計(jì)數(shù)器

上面用到了第5個(gè)和第3個(gè)功能。

第二步

調(diào)整脈沖延時(shí)時(shí)間，100hz的過零檢測(cè)信號(hào)連接到芯片的外部中斷引腳，使用下降沿觸發(fā)，在中斷處理程序中啟動(dòng)另外一個(gè)計(jì)時(shí)器，延時(shí)tms（0

關(guān)于電機(jī)的啟動(dòng)，就相當(dāng)于上述控制過程中實(shí)際轉(zhuǎn)速為零，而電機(jī)的停轉(zhuǎn)相當(dāng)于目標(biāo)速度為零，轉(zhuǎn)速降到某一個(gè)閥值時(shí)關(guān)閉控制引腳輸出。

當(dāng)然，這種控制方案是沿用了舊的方案，也就是從其他芯片移植過來的，其實(shí)G13計(jì)時(shí)器還有更優(yōu)控制方案，就是使用延遲計(jì)數(shù)器功能，這種控制方案將在后續(xù)文章中介紹。

附：下表是實(shí)際方案中過零檢測(cè)信號(hào)和控制信號(hào)的波形圖，紅色信號(hào)是過零檢測(cè)信號(hào)，頻率100hz，黃色信號(hào)是可控硅的控制信號(hào)，本圖中相對(duì)過零檢測(cè)信號(hào)延時(shí)8ms。

來源：瑞薩MCU小百科

審核編輯：湯梓紅