英飞凌XMC1100在电机控制中的应用与UART通信实现

英飞凌XMC系列MCU以其强大的计算能力和丰富的外设资源，在工业控制、电机驱动等领域应用广泛。本帖将以XMC1100微控制器为例，介绍如何使用其UART实现与PC的串口通信，以及PWM驱动直流电机的基本控制。

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开发环境

• MCU型号：XMC1100
• 开发工具：DAVE 4 IDE
• 编程语言：C语言
• 硬件平台：XMC1100 Boot Kit
• 烧录工具：板载仿真器
  

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项目概述

• 使用UART实现MCU与PC的通信，接收指令来调节电机转速。
• 使用PWM控制直流电机转速，根据接收的串口数据调整PWM占空比。
  

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硬件连接

• UART通信：XMC1100的P1.2（TXD）、P1.3（RXD）连接USB转串口模块。
• 电机驱动：使用L298N驱动模块，将PWM信号连接至L298N的输入引脚，实现电机的转速控制。
  

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代码实现

复制

#include <xmc_gpio.h>

#include <xmc_uart.h>

#include <xmc_ccu4.h>



#define UART_TX P1_2

#define UART_RX P1_3

#define PWM_PIN P1_1



// UART配置

XMC_UART_CONFIG_t uart_config = {

    .baudrate = 9600,

    .data_bits = 8,

    .stop_bits = 1,

    .parity_mode = XMC_USIC_CH_PARITY_MODE_NONE

};



// 初始化UART

void UART_Init(void) {

    XMC_UART_Init(XMC_UART0_CH0, &uart_config);

    XMC_GPIO_SetMode(UART_TX, XMC_GPIO_MODE_OUTPUT_PUSH_PULL_ALT2);

    XMC_GPIO_SetMode(UART_RX, XMC_GPIO_MODE_INPUT_TRISTATE);

    XMC_UART_EnableEvent(XMC_UART0_CH0, XMC_UART_EVENT_RECEIVE);

    XMC_UART_CH_Start(XMC_UART0_CH0);

}



// UART发送数据

void UART_SendByte(uint8_t data) {

    while (XMC_UART_CH_GetTransmitBufferStatus(XMC_UART0_CH0) == XMC_UART_CH_TBUF_STATUS_BUSY);

    XMC_UART_CH_Transmit(XMC_UART0_CH0, data);

}



// PWM初始化

void PWM_Init(void) {

    XMC_GPIO_SetMode(PWM_PIN, XMC_GPIO_MODE_OUTPUT_PUSH_PULL_ALT2);

    XMC_CCU4_Init(XMC_CCU4_MODULE, XMC_CCU4_SLICE0);

    XMC_CCU4_SLICE_CompareInit(XMC_CCU4_SLICE0, &(XMC_CCU4_SLICE_COMPARE_CONFIG_t){0x00FF, 0x007F});

    XMC_CCU4_EnableClock(XMC_CCU4_MODULE, 0);

    XMC_CCU4_SLICE_StartTimer(XMC_CCU4_SLICE0);

}



// 主程序，根据串口接收数据调整电机转速

int main(void) {

    uint8_t speed;



    UART_Init();

    PWM_Init();



    while (1) {

        if (XMC_UART_GetFlagStatus(XMC_UART0_CH0, XMC_UART_FLAG_RECEIVE_INDICATION)) {

            speed = XMC_UART_GetReceivedData(XMC_UART0_CH0);

            XMC_CCU4_SLICE_SetCompareValue(XMC_CCU4_SLICE0, speed);

            UART_SendByte(speed);  // 回传确认

        }

    }

}

代码解析

• UART初始化：配置波特率9600，8位数据，无校验位。
• PWM初始化：使用CCU4模块产生PWM信号，控制L298N驱动模块，从而调节电机转速。
• 主循环逻辑：通过UART接收数据，根据接收到的速度值调整PWM占空比，实现电机转速的实时控制。
  

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实验效果

• 当从PC发送0-255范围内的数值时，电机转速随之改变。
• MCU将接收到的速度值通过串口回传到PC，方便监控通信情况。
  

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功能扩展

• 电流检测：加入电流传感器，实时监控电机工作状态。
• 反转控制：增加方向引脚，实现电机的正反转切换。
• 蓝牙控制：结合蓝牙模块，实现手机端远程控制电机。
  

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总结英飞凌XMC1100提供了强大的UART和PWM功能，非常适合用于电机控制等工业场景。通过本项目的学习，用户可以掌握基本的通信和PWM使用技巧，为进一步的工业应用开发打下基础。

XMC1100真是好用，工业级的性能，开发也不算复杂。

这篇帖子刚好解决了我在电机控制上的疑问，谢谢分享。

英飞凌的MCU确实稳定，我项目用了一年没出问题。

有没有人试过用这个XMC1100加上温度传感器做自动风扇控制？

PWM控制电机转速的效果不错，比用延时函数精确多了。

UART接收速度挺快的，我用它做了个小型串口调试工具。

电机驱动部分我试了下MOS管，感觉比L298N更稳定。

有没有大佬做过XMC1100的I2C通信项目，求参考资料。

用这个芯片做个智能家居控制中心也很合适。

Uriah 发表于 2024-10-15 07:41
有没有大佬做过XMC1100的I2C通信项目，求参考资料。

XMC系列的I2C例程可以参考以下链接：
https://github.com/Infineon/mtb-example-xmc-i2c-master-slave
这是基于ModusToolbox进行开发的。

看来稳定性是第一选项啊。

使用UART与PC进行通信，接收来自PC的指令来调节电机转速。
根据接收到的串口数据，控制PWM信号的占空比，从而调整直流电机的转速。

XMC1100的 P1.2 (TXD) 和 P1.3 (RXD) 引脚连接至USB转串口模块。

使用 L298N 驱动模块，通过PWM信号控制直流电机转速。PWM信号连接至 L298N 的输入引脚。

在DAVE 4 IDE中，我们需要添加必要的外设驱动来实现UART通信和PWM控制。

uart_config 结构体配置了波特率、数据位、停止位和校验位等参数。
UART_Init 函数初始化了UART模块，并设置TX/RX引脚模式，启用接收中断。

PWM_Init 函数设置了PWM输出引脚及CCU4模块，配置了PWM周期和占空比。
PWM_SetDutyCycle 函数用于调整PWM占空比，根据接收到的指令动态调整电机转速。

程序通过UART接收数据并解析。如果接收到的字符为数字字符（'0' 到 '9'），则将其映射为相应的PWM占空比，并调整电机转速。
在接收到数据后，程序会立即将该数据发送回PC，进行确认。

使用L298N电机驱动模块，通过PWM信号控制电机转速。PWM信号连接至L298N的输入引脚。