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一、项目介绍
前言
手电钻是一种常见的便携式电动工具，它由一个电动马达和一个可充电电池组成。这个电动马达通过传递旋转动力给机头上的钻头，从而实现钻孔、螺丝拧紧、切割或打磨等任务。一般来说，手电钻通常有这几个重要的部件：
（1）电动马达：它是手电钻的核心部件，负责产生动力并驱动钻头旋转。不同型号的手电钻功率不同。高功率的电动马达可以提供更大的扭矩和更高的转速，适用于处理坚硬材料或需要更快速度的工作。
（2）钻头：钻头是安装在手电钻机头上的可更换配件，用于进行钻孔或切割操作。钻头的尺寸和类型根据不同的工作需求而变化，例如木材钻头、金属钻头、混凝土钻头等。一些手电钻还可以配备其他类型的机头，如螺丝刀头、砂轮切割头等。
（3）电池：手电钻通常使用可充电电池供电，这样可以使其更加便携和灵活。电池容量的大小决定了工作时间的长短，较大容量的电池可以提供更长时间的使用。一些手电钻还支持快速充电功能，在短时间内充满电池以提高工作效率。
手柄和握把：手电钻通常具有一个手柄和一个握把，使操作更加稳定和舒适。手柄是保持平衡和稳定的主要手部支撑，而握把则用于按下触发器按钮和控制手电钻的方向。
1.2.1简介
1.2.2项目组成
（1）CW32主控芯片：
（2）无刷电机：
（3）硬件电路：
（4）软件编写：
2.1 无刷驱动部分
无刷电机的驱动又分为反电动势检测、电流采集、电源电压采集，和MOS驱动电路。
2.1.1 反电动势检测
2.1.2 电源电压采集
在无刷电机运转过程中，需要在每个控制周期将母线电压与悬空相的端电压进行比较，从而获得反电动势过零点，在检测到反电动势过零之后，延时30°电角度即可进行换相操作。在PWM的关断时间内采集时，此时的理论的中性点电压为0V；在PWM的开通时间内采集时，此时理论的母线电压为电源电压的一半。
2.1.3 电流采集
本项目中使用运放对采样电阻上的电压进行放大，偏置电压为1V左右，放大倍率为11倍。
2.1.4 MOS驱动电路
FD6288T&Q 内置 VCC/VBS 欠压（UVLO）保护功能，防止功率管在过低的电压下工作。FD6288T&Q 内置直通防止和死区时间，防止被驱动的高低侧 MOSFET 直通，有效保护功率器件。
2.2 电源控制电路
2.2.1 上电逻辑
Q3三极管基极正偏，三极管导通。
Q1三极管基极接地，三极管导通，
当单片机得电后，会将ON-OFF_CONTROL引脚拉高，使Q3三极管一直处于开通状态，整个电源部分完成自锁。
2.3 单片机及外设
2.3.1 CW32单片机核心系统
2.3.2 指示灯
三、程序编写说明
电机转子预定位
若要保证直流无刷电机能够正常启动，首先要确定转子在静止时的位置。
在小型轻载条件下，对于具有梯形反电势波形的直流无刷电机来说，一般采用磁制动转子定位方式。系统启动时，任意给定一组触发脉冲，在气隙中形成一个幅值恒定、方向不变的磁通。只要保证其幅值足够大，那么这一磁通就能在一定时间内将电机转子强行定位在这个方向上。
在应用中，可以在任意一组绕组上通电一定时间，其中预定位的PWM占空比和预定位时间的长短设定值可由具体电机特性和负载决定，在实际应用中调试而得。
在预定位成功后，转子在启动前可达到预定的位置，为电机启动做好准备。
电机的外同步加速
确定了电机转子的初始位置后，由于此时定子绕组中的反电动势仍为零，所以须人为改变电机的外施电压和换相信号，使电机由静止逐步加速运动。这一过程称为外同步加速。对于不同的外施电压调整方法和换相信号调整方法，外同步加速可划分为三类：
换相信号频率不变，逐步增大外施电压使电机加速，称为恒频升压法。
保持外施电压不变，逐渐增高换相信号的频率，使电机逐步加速，称为恒压升频法。
在逐步增大外施电压的同时，增高换相的频率，称为升频升压法。
各个方法都有其优点和缺点。如升频升压法是人为地给电机施加一个由低频到高频不断加速的他控同步切换信号，而且电压也在不断地增加。通过调整电机换相频率，即可调整电机启动的速度。调整方法比较简单。但是这个过程较难实现。切换信号的频率的选择要根据电机的极对数和其他参数来确定。太低，电机无法加速；太高，电机转速达不到，会有噪声甚至无法启动，算法比较困难。
电机运行状态的转换
这一步是关键也是比较难实现的一步。有时软件或者硬件设计的不合理都可能导致启动失败。通常是采用估算的方式来选择切换速度。
本项目的程序框图如下：在程序上电后，首先进行各种外设的初始化，完成后进入while循环里轮询执行代码。
审核编辑：汤梓红
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