過(guò)去電動(dòng)沖擊鉆的電控板常見 32 位 ARM 或雙模專用 ASIC，雖然性能冗余，但 BOM 高、功耗大、PCB 面積大，對(duì) 12 V/16.8 V 電池包并不友好。輝芒微 8位MCU采用增強(qiáng)型 1T 8051 內(nèi)核，主頻 24 MHz，集成 12-bit ADC、硬件 PWM、運(yùn)放、比較器、溫度傳感器，單芯片即可覆蓋電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電池管理、人機(jī)交互三大功能，把成本和體積雙雙打下來(lái)，卻依舊保留“無(wú)感正弦+沖擊能量閉環(huán)”等高端體驗(yàn)。

功能菜單速覽

深圳三佛科技推出的電鉆方案，主控芯片使用輝芒微MCU單片機(jī)，MCU實(shí)現(xiàn)的功能如下：

    三檔轉(zhuǎn)速：0-800 rpm / 0-1500 rpm / 0-2000 rpm
    三檔沖擊率：0-4500 ipm / 0-6000 ipm / 0-9000 ipm
    照明燈：扳機(jī)輕扣 10 % 點(diǎn)亮，延時(shí) 15 s 熄滅
    電量指示：4 格 RGB，每 25 % 一級(jí)，低電量紅閃
    維護(hù)模式：關(guān)機(jī)后按住“+”“-”再開機(jī)，進(jìn)入自學(xué)習(xí)（霍爾零位/電流零漂校準(zhǔn)）

核心技術(shù)

    無(wú)感正弦 FOC，8 位 MCU 也能跑

    采用“7 段 SVPWM 查表 + 滑模觀測(cè)器”混合算法，運(yùn)算量壓縮到 48 μs/8 kHz，占空比 <45 % CPU 負(fù)載，剩余帶寬留給 UI 與保護(hù)。

    沖擊能量閉環(huán)

    壓電片裝在沖擊機(jī)構(gòu)外殼，MCU 以 40 kHz 采樣沖擊加速度，積分得到能量值，與設(shè)定檔位實(shí)時(shí)比較，自動(dòng)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速與進(jìn)給深度。用戶感知就是“磚墻 6 mm 鉆頭也能恒速打孔”。

    一鍵“脈沖模式”

    長(zhǎng)按模式鍵 2 s，MCU 進(jìn)入“脈沖啟?！弊映绦颍弘姍C(jī) 0.3 s 全速→0.1 s 停止，循環(huán) 5 Hz，用于瓷磚、玻璃防開裂，新手秒變老師傅。

    電池包數(shù)字加密

    利用 FT60F023 的 128-bit UID 與 16 字節(jié)密鑰，在啟動(dòng)前通過(guò)單線通訊校驗(yàn)電池包真?zhèn)?，山寨電池直接鎖機(jī)，保護(hù)品牌口碑。

    智能堵轉(zhuǎn)保護(hù)

    當(dāng)鉆頭卡死、母線電流瞬時(shí) >70 A，硬件比較器 1 μs 關(guān)斷驅(qū)動(dòng)，MCU 記錄故障碼，LED 環(huán)閃紅燈 3 次，蜂鳴器短響 2 聲，重新扣扳機(jī)自動(dòng)復(fù)位。

軟件架構(gòu)：8 位內(nèi)核也講究“實(shí)時(shí) OS”

    前臺(tái) 1 ms 周期任務(wù)：FOC 電流環(huán)、ADC 采樣濾波
    后臺(tái) 10 ms 任務(wù)：按鍵掃描、LED 動(dòng)畫、電池 SOC 估算
    事件任務(wù)：堵轉(zhuǎn)、過(guò)溫、欠壓、通訊中斷全部中斷向量直跳
    BootLoader：UART 1-wire 升級(jí)，512 byte 每包，3 分鐘完成全片更新

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

    峰值效率：電機(jī) 88 %，電控 96 %，系統(tǒng)綜合 84 %
    12 V 2 Ah 電池：6 mm 混凝土鉆頭連打 60 孔，剩余電量 23 %
    溫升：室溫 25 ℃，連續(xù) 5 min 全速運(yùn)行，MOSFET 散熱片溫升 28 K
    EMI：150 kHz-30 MHz 傳導(dǎo)騷擾裕量 6 dB，無(wú)需共模電感即可過(guò) CISPR 25 Class 4

總結(jié)

輝芒微MCU以 8 位身段跑出 32 位體驗(yàn)，把電動(dòng)沖擊鉆的智能化、輕量化、性價(jià)比一次性拉滿。以上就是深圳三佛科技分享的電鉆方案。深圳市三佛科技專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開發(fā)，提供8位單片機(jī)、32位單片機(jī)。