转自 | 瑞萨嵌入式小百科
电动工具在我们现实生活中无处不在，电动牙刷、电动螺丝刀、剃须刀、空调等都会用到电机控制的方案。
今天就结合就结合瑞萨RL78/G13系列超低功耗单片机给大家讲讲MCU低成本电动工具方案.
电动工具低功耗控制原理
实现低成本电动工具方案，通常是是通过PWM驱动进行电机转速控制，高精度AD实现电机电流采样对电机进行保护，同时采用IO控制开关和AD采样对电池进行充电控制，实现简单的电池充电管理。
低成本RL78/G13系列单片机资源：
- 1.6V~5.5V宽电压供电；
- 超低功耗，HALT、STOP、SNOOZE三种模式；
- RL78 CPU内核，3段流水线的CISC体系结构，最短指令执行时间：可更改从高速（0.03125μs：高速内部振荡器时钟32MHz运行）到超低速（30.5μs：子系统时钟32.768KHz运行）；
- Code Flash 16KB~512KB，内置片上调试功能；
- 自编程，有引导交换功能和闪存屏蔽窗口功能，通过瑞萨的自编程技术，能快速地达成对芯片底层的控制；
- Data Flash 4KB~8KB，Back ground operation（BGO）功能可以实现指令运行的同时写Data Flash；
- 高速内置晶振，精度±1%（VDD=1.8~5.5V，-20℃~+85℃），可选择的频率包括32MHz，24MHz，16MHz，12MHz，8MHz，6MHz，4MHz，3MHz，2MHz，1MHz；
- 接口丰富，包括UART，I2C，A/D，CMP等；
- 16bit乘法器，32bit除法器；
- 丰富的定时器功能；
- 内置上电复位（POR）和电压检测（LVD）电路；
- 内置On-chip BCD校正电路；
电动工具应用实例框图:
各功能部分概述：
1. 充电和供电部分
1）DC IN为外接电源充电输入，通过充电电路给电池充电；
2）充电电路（Charger）的电压和电流通过R5F100BA的ADC和CMP进行监控。下图中为通过电阻分压检测电池电压（VCC）的示例，VI为MCU的ADC输入，通过R6和R7分压监测电池电压；VE通过IO控制高低电平，当采集电池电压时，VE低电平，当不需要采集电池电压时，VE拉高，R6、R7无电流通过，达到省电目的；
3）当电压或者电流超过限定值时，通过Charger Ctrl的IO关断充电电路，从而实现对电池的保护；下图中CE为MCU输出IO，可以对充电输入进行关断和打开的控制；下图中CIN为电源输入。
4）当DC IN供电时，除了给电池充电，同时也可以给系统供电；
5）当没有外接电源时，电池直接给系统供电；
6）电池为单节锂电池；
2. 扳机触发器部分
1）Pull-trigger机械部分和内部的滑动电阻器相连，通过扣动扳机的深浅控制转速；
2）滑动电阻器的滑动端接入MCU的AD输入，通过AD判定扳机位置深度；
3. Motor控制部分
1）MCU通过Pull-trigger滑动电阻器的AD采样值来判定扳机深度，从而确定Motor的转速；
2）MCU通过PWM调整不同的占空比输出实现对Motor的速度进行控制；
3）MCU通过AD和CMP对Motor的电流进行检测；
4）下图中为控制电路示例，DO为MCU的PWM输出，II接入MCU的ADC输入，对Motor电流进行检测；
方案的主要内容就分享到这里，如果大家还有什么更好的方案，欢迎大家留言讨论。
END
作者：Paul Wang
来源：瑞萨嵌入式小百科
推荐阅读
欢迎大家点赞留言，更多Arm技术文章动态请关注极术社区嵌入式客栈专栏欢迎添加极术小姐姐微信（id:aijishu20)加入技术交流群，请备注研究方向。
