基于瑞萨RL78/G13系列单片机的电动工具解决方案
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。
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1）dc in为外接电源充电输入，通过充电电路给电池充电；
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4）当dc in供电时，除了给电池充电，同时也可以给系统供电；
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2. 扳机触发器部分
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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；
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3）mcu通过ad和cmp对motor的电流进行检测；
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