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，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，這個導(dǎo)通時間是以交流電的過零檢測信號為基準(zhǔn)來延時的，控制可控硅導(dǎo)通的信號是一個正向的脈沖信號，脈寬一般0.5ms，因為交流過零檢測信號是檢測交流電過零點的信號，頻率是100hz，因此這個控制信號的延時時間的范圍是0~9.5ms。同時PG電機(jī)一般是帶速度反饋信號線的，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，這樣通過檢測電機(jī)的實際轉(zhuǎn)速，再與目標(biāo)轉(zhuǎn)速作比較，從而可以實現(xiàn)閉環(huán)控制。

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

電機(jī)的啟動

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，啟動和停轉(zhuǎn)的控制就是將參數(shù)修改一下即可實現(xiàn)，首先介紹運(yùn)行中的速度控制：

第一步

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

1、間隔定時器

2、方波輸出

3、外部事件計數(shù)器

4、分頻器功能

5、輸入脈沖間隔的測量

6、輸入信號的高/低電平寬度的測量

7、延遲計數(shù)器

上面用到了第5個和第3個功能。

第二步

調(diào)整脈沖延時時間，100hz的過零檢測信號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另外一個計時器，延時tms（0

關(guān)于電機(jī)的啟動，就相當(dāng)于上述控制過程中實際轉(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)速降到某一個閥值時關(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G13計時器還有更優(yōu)控制方案，就是使用延遲計數(shù)器功能，這種控制方案將在后續(xù)文章中介紹。

附：下表是實際方案中過零檢測信號和控制信號的波形圖，紅色信號是過零檢測信號，頻率100hz，黃色信號是可控硅的控制信號，本圖中相對過零檢測信號延時8ms。

來源：瑞薩MCU小百科

審核編輯：湯梓紅