基于雅特力AT32 MCU的洗衣机电机控制驱动方案，解锁智能家居新体验

随着人工智能、物联网(IoT)等技术的发展，传统家电逐渐向智能家电转型。洗衣机作为家庭生活中不可或缺的电器之一，其智能化升级对于提升生活品质具有重要意义。目前，洗衣机制造商已纷纷将智能洗涤、高效节能、大容量配置、超薄嵌入、极致静音体验以及衣物护理功能，视为产品竞争力的核心要素，同时也回应业界对能效标准的提升，这一系列要求无疑对电机控制技术提出了更高的挑战。

MCU作为电机控制系统的核心「大脑」，肩负着多样化的控制使命，其性能至关重要。雅特力AT32 MCU以其卓越的性能和完善的电机开发生态，为洗衣机、电动两轮车和电动摩托车等电机应用产品提供高效电机控制驱动方案，并已实现规模量产。

高效驱动，精准控制

AT32F421着眼于取代及提升传统Cortex^®-M0/M3产品的解决方案，导入Cortex^®-M4架构的高速主流平台，整合丰富的外设界面，具有快速高效的演算法能力和高性价比的价格优势，为智能家电、电机控制和工业自动化等应用领域量身打造，满足洗衣机电机控制对精度、效率和安全性的要求。

AT32F421达120MHz CPU主频，64KB Flash及16KB SRAM，可快速完成FOC演算法和电流调节。高PWM频率与分辨率，保证电机高效稳定运转，进一步提升了洗衣机的洗涤效果和节能性能。AT32F421还扩展了1个高速轨到轨输入/输出类比电压比较器，有效节省BOM物料成本，实现过流保护，确保洗衣机在异常状况下能够迅速反应，保护产品及用户安全。

此外，AT32F421内置1个采样率2Msps的12位高速ADC，转换频率可高达28MHz，最短采样时间仅54ns，全部转换时间仅0.5us，非常适用于单电阻电流采样的驱动器，并可在极短的采样时间内进行准确采样。这使AT32F421在洗衣机的控制回路计算中能够轻松胜任，无论是电流、速度还是位置等控制，它都能提供高频取样率，确保洗衣机的运行稳定且精确。

高效电机引领，洗衣体验全面升级

直驱控制
基于AT32F421的洗衣机应用方案采用直驱变频(Direct Drive, DD)技术，摒弃了传统的皮带或齿轮传动方式，直接将电机与洗衣桶或滚筒相连，实现了动力传输的高效与精准。这种技术不仅减少了能量损耗，降低了运行噪音，还提高了洗衣机的反应速度和洗涤效率。直驱电机能够精确控制洗涤节奏，确保衣物得到恰到好处的清洁，同时延长了洗衣机的使用寿命。

由于直驱电机设计更加精简紧凑，这意味着洗衣机可以有更小的机身设计，同时确保其洗涤容量不变，这对于空间有限的家庭来说极为友好。省去了皮带和滑轮系统，直驱洗衣机可以为滚筒和内部结构提供更多的空间，实现同等尺寸下更大的洗涤容量。

深度弱磁演算法
鉴于洗衣机在运作过程中以低速洗涤模式为主，电机设计通常专注于优化低速性能，以平衡扭矩与效率。然而，洗衣机在脱水阶段的转速通常介于每分钟800到1600转，这对电机的高速性能提出了更高的要求，使得常规控制策略难以迅速适应这一转变。AT32F421洗衣机应用方案为此引入了深度弱磁演算法，它如同一位智能调节师，能依据实时的速度需求与负载状况，精确调整D、Q轴电压电流分配，确保电机转速的提升平滑无级，彻底消除了传统调速中的阶梯感。这一创新不仅满足了脱水模式对电机高速、高效、稳定运行的要求，还提升了用户体验，使洗衣机在高速脱水时更加安静、平稳。

自动称重检测
用户在洗衣时均希望洗衣机能根据衣物的重量自动给出合适的水位，从而避免盲目选择，造成洗不乾净或费水费电的情况发生。为了提高检测精度及降低成本，基于AT32F421洗衣机方案凭藉高性能的CPU算力，能够自动感知并计算衣物的重量，其演算法精度远超行业标准。

不仅避免了水资源的浪费，还保障了衣物得到恰到好处的清洁，保护了衣物纤维，延长了衣物使用寿命。同时，智能秤重也让用户操作更加简便，只需将衣物放入洗衣机，选择相对应的程序，即可享受智能化的洗涤服务。

衣物不平衡侦测
衣物在洗涤过程中因分布不均导致的偏心现象，是传统洗衣机常见的困扰之一。AT32F421通过传感器和演算法，以实现衣物不平衡的实时侦测，并根据检测结果来进行相对应的控制。洗衣机可自动调整洗涤程序，如增加脱水前的再平衡步骤，或通过改变水流方向等方式，有效减少振动，确保洗涤过程的平稳进行。同时还具备对角偏心检测功能，作为偏心检测的辅助手段，能实时监测并调整因衣物在洗涤过程中移动所导致的偏心量变化。

电机生态系统赋能

在电机开发生态上，雅特力提供了丰富多样的电机控制演算法库BSP包，包含编码器、霍尔有感与无感FOC弦波矢量控制，可应用于三电阻、双电阻和单电阻等电流回馈方式，以及霍尔有感与无感6-step BLDC控制。提供了霍尔状态自我学习、电机线圈参数自动识别和电流PI控制参数自定义等智能化自动调试功能。电机监控上位机调试软件提供了友善的UI调试界面，可实时监看电机运转参数、状态与动态显示回应波形，便于进行在线调试相关控制参数。这些功能强大的开发工具包与易用的电机控制演算法BSP包，从方波驱动到FOC弦波驱动、霍尔传感器回馈到无传感器回馈，全方位支持工程师实现高效电机控制方案。相对完善的电机开发生态系统让智能家电厂商能更轻松的开发产品，加速实现产品的量产及上市。

此外，AT32 MCU为家电安全性提供了强而有力的保障，全系列产品已顺利通过IEC 60730功能安全认证，可提供符合Class B标准的完整功能安全库，减少家电厂商产品认证时间与成本，从硬件底层架构层面显着增强了产品的稳定性和安全性，为家电产品的市场准入与消费者信赖奠定了坚实基础。