利用SPMC75F2413A单片机来开发直流变频洗衣机的原理和方法
图4-3为MCU控制电路，此部分的电路主要是以u’nSP SPMC75F2413A 微控制器为主，CON5连接在线调试、仿真器ICE。
图4电感生产厂家-3 MCU控制电路
4.3IPM马达驱动电路
图4-4为IPM马达驱动电路，因为驱动的马达为三相变频，因此一般来说微控制器需具备能够输出6 个PWM 讯号的能力，SPMC75F2413A 在芯片硬件上可由MCP 与PDC 定时器模块完成此功能。IPM 模块内集成了驱动回路与过电流检测电路，MCU 的PWM 输出讯号通过光耦送到IPM 模块，但在实际应用上需考虑到对MCU 的保护以及与快速地对IPM 模块产生高阻抗讯号，光耦的正常驱动，因此在电路中加入了IC12 的缓冲电路；过电流回馈讯号经光耦合器后连接到FTINx 的输入脚，以求能够对IPM 模块快速地保护。D5、D6、D7、C37、C40 与C43 产生组成自举电路提供IPM上臂开关的驱动信号。
图4-4 IPM马达驱动电路
4.4 水位检测电路
图4-5为洗衣机的水位检测电路，CON4连接水位传感器，水压大小产生LC 震荡，压力越小则频率越大，反之亦然。当接近零水位时，输出频率约在27.8KHz。此频率通过F/V 转换电路，转换为模拟电压输入至芯片内ADC 模块来计算水位高低。
F/V 转换电路由IC7所产生，电路组件R33 与C36 形成输入端高通滤波器以滤除直流电压电感生产厂家，输出电压大小由R30、C33 与输入频率决定，电压计算式为: Vo = R30 x C33 x Vcc x Fin；其电感测量中Vcc 为+5V、Fin 为输入频率。
图4-5 水位检测电路
5系统软件设计
变频洗衣机控制器主要以双MCU 设计，两控制器通过串行通讯交换讯息与系统控制，设定SPCE061A 面板控制器为主机，SPMC75F2413A 马达驱动控制器为从机。主机负责整个传输的过程；从机端负责接收主机端传送的命令并执行，且需响应相对应的ACK 讯号给主机，相对地。当使用者在面板控制器上下达对应的运转命令后，从机负责执行，当有异常状况发生时，从机实时回报或直接能够由主机检知，利用显示电路通知使用者。
因此本系统的软件开发包括针对马达驱动、通讯格式与通讯状态机切换、洗衣机状态机切换、按键扫瞄与状态显示等程序为主；以下将针对DMC 控制器与PANEL 控制器重要大功率电感贴片电感器的程序给予说明。
5.1 直工字电感器流无刷马达驱动程序
在DMC 控制器主要负责直流变频马达驱动，可区分为两大部分：内回路的电压控制与外回路的速度控制。内回路电压控制系针对侦测到的马达转子位置(由霍尔组件读取得到)，由于马达转子为永久磁石结构，因此由微控制器所输出的电压讯号需对应于所读取到的霍尔组件讯号，在实际的设计例中是以定时器Timer3 产生4000Hz 的固定周期的中断时间，在每次中断程序中会对霍尔组件输入接口作读取的动作，并输出相应的电压H/L与PWM 讯号，此程序以有限状态机实现，共区分3 个状态为PHSIDLE、PHSHOLD 与PHSRUN，在PHSIDLE 主要工作在禁能DMC 驱动器并对调控参数进行初始化，PHSHOLD 状态在保证产生自举电压，而PHSRUN 则是真正产生120 度方波讯号，详细程序流程可参考如图5-1 所示。
图5-1 状态切换流程
5.2 马达转速计算与控制程序
洗衣机的直流无刷马达为同步马达，亦即马达的机械转速与磁场旋转频率为同步的。因此可根据马达的霍尔位置讯号计算脉波宽度的时间即可计算出马达的实际转速，达到闭回路的速度控制。利用SPMC75F2413A的PDC0中断做相位检测，TPM2定时器中断计时来完成位置检测和速度计算。图5-2为PDC0和TPM2中断流程。
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