电动汽车电机控制开发套件

上次修改时间： 2025-09-30 15:59:00支持 S32K396 BLDC/PMSM开发套件

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    构建、运行

购买 S32K396 BLDC/PMSM开发套件

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1. 开箱即用

恩智浦MCSPTR2AK396低压电机控制开发套件专为采用S32K396汽车微控制器开发低压电机控制应用的客户而设计。

本页面将指导您完成基于S32K396的三相永磁同步电机控制开发套件(MCSPTR2AK396)的设置与使用流程。

1.1 MCSPTR2AK396概述

MCSPTR2AK396 Development Kit

MCSPTR2AK396 Development Kit
  • S32K396-PCIe控制器板
  • 基于MC33937A预驱动器集成电路的三相PMSM/BLDC低压功率模块
  • Micro USB线
  • +24 VDC电源
  • 通用适配器
  • PSE电源线
  • 带旋转变压器的三相永磁同步电机，每相30V，3000RPM，0.32Nm，95W，5.2A

MCSPTR2AK396 Callouts

MCSPTR2AK396 Callouts

MCSPTR2AK396 Motor Control Application Block Diagram

MCSPTR2AK396 Motor Control Application Block Diagram

1.2 熟悉板

MCPTR2AK396 Controller Board

MCPTR2AK396 Controller Board

MCPTR2AK396 Power Stage Board

MCPTR2AK396 Power Stage Board

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2. 获取软件

使用账号登录恩智浦官网。

2.1 获取S32 Design Studio for S32 Platform IDE

下载并安装S32 Design Studio for S32 Platform。

注：查看S32 Design Studio页面以获取最新版本，您将通过电子邮件收到激活码。

注：这些页面上显示的图片对应于文档发布时可用的软件版本。如需获取最新版本，请通过官方下载链接直接核实。

下载S32DS IDE

S32DS3.5 Download 1

S32DS3.5 Download 1

S32DS3.5 Download 2

S32DS3.5 Download 2

2.2 下载实时驱动程序(RTD)

下载S32K3_S32M27x实时驱动程序ASR R21-11 V5.0.0。

S32K396 Integrated Software Bundle

S32K396 Integrated Software Bundle

S32K396 Download Development Package

S32K396 Download Development Package

Downloading the Real-Time Drivers (RTD)

Downloading the Real-Time Drivers (RTD)

2.3 安装RTD驱动程序

在S32DS中，从顶部菜单转到Help→S32DS Extensions and Updates(帮助→S32DS扩展和更新)，打开“S32DS扩展和更新”对话框。

点击"Add Update Sites"(添加更新站点)，并浏览下载的RTD *.zip文件。

Update Platform Packages

Update Platform Packages

查找、选择并安装S32K39X实时驱动程序ASR R21-11 V5.0.0。

Download eTPU SW

Install eTPU SW

2.4 下载eTPU软件

下载S32K3 ETPU SW RTM 2.0.0 Code Drop 4。

Add Update Sites

Add Update Sites

Download eTPU SW

Download eTPU SW

Install eTPU SW

Install eTPU SW

2.5 安装eTPU软件

在S32DS中，从顶部菜单转到Help→S32DS Extensions and Updates(帮助→S32DS扩展和更新)，打开“S32DS扩展和更新”对话框。

点击"Add Update Sites"(添加更新站点)，并浏览下载的eTPU SW updatesite文件。

Install eTPU SW

Install eTPU SW

选择并安装eTPU软件。

Download S32K3 AMMCLib

Download S32K3 AMMCLib

2.6 安装FreeMASTER通信驱动程序

在S32DS中，从顶部菜单转到Help→S32DS Extensions and Updates(帮助→S32DS扩展和更新)，打开“S32DS扩展和更新”对话框。

选择并安装FreeMASTER通信驱动程序。

Install FreeMASTER Communication Driver

Install FreeMASTER Communication Driver

2.7 获取FreeMASTER应用工具

下载并安装FreeMASTER工具，以进行实时调试。

2.8 获取AMMCLib for S32K3

下载并安装最新的S32K3汽车数学和电机控制库套件。

Download S32K3 AMMCLib

Download S32K3 AMMCLib

Get AMMCLib for S32K3

Get AMMCLib for S32K3

注：如果可以，将AMMCLib安装在其默认路径位置，以便以后轻松更改路径。

2.9 获取MCSPTR2AK396电机控制应用软件

下载并安装MCSPTR2AK396电机控制应用软件。

Get the MCSPTR2AK396 Motor Control Application Software

Get the MCSPTR2AK396 Motor Control Application Software

注：该安装程序检查版本以及是否正确安装了适当的AMMCLib。

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3. 连接

3.1 查看默认跳线位置

检查3PHLVPWBRDPCIE功率模块板上的默认跳线位置

3PHLVPWBRDPCIE Jumpers

3PHLVPWBRDPCIE Jumpers
3PHLVPWBRDPCIE默认跳线设置
跳线 状态 注释
J5 2-3 旋转变压器S4输出传输至运算放大器
J6 2-3 旋转变压器S3输出传输至运算放大器
J7 2-3 PCIe连接器上源自TM5信号的旋转变压器励磁信号
J9 1-2 通过运算放大器测量直流母线电流感测信号
J10 2-3 VREF作为过流阈值电位计的电压源
J11 1-2 外部过流故障比较器
J16 断开 过零检测断开
J17 断开 过零检测断开
J18 断开 过零检测断开
J19 1-2 A相电流信号连接至PCIe连接器的AN1信号
J20 1-2 B相电流信号连接至PCIe连接器的AN3信号
J21 1-2 C相电流信号连接至PCIe连接器的AN5信号

查看S32K396-PCIE-MC控制器板上的默认跳线位置

S32K396-PCIE-MC Jumpers

S32K396-PCIE-MC Jumpers
S32K396-PCIE-MC默认跳线设置
跳线 状态 注释
J11 2-3 CAN0收发器STB信号下拉
J13 断开 FS26_VDEBUG信号生成——FS26在调试模式下启动
J14 闭合 FS26_VDEBUG信号源自VBOS信号
J15 闭合 RESET SW2连接至RESET_B信号
J16 闭合 外部唤醒信号连接至MCU
J17 2-3 CAN3收发器STB信号下拉
J18 1-2，3-4 CAN0_TX和CAN0_RX信号传输至板载CAN收发器
J19 闭合 功能安全信号FS0B和FS1B已连接
J20 1-2，3-4 CAN3_TX和CAN0_RX信号传输至板载CAN收发器
J22 闭合 RESET_B信号作为唤醒信号连接至FS26
J23 2-3 VHREF_H电压连接至VDD_HV_A
J24 闭合 RESET_B信号连接至20引脚JTAG连接器
J26 闭合 VDD_JTAG信号出现在20引脚JTAG连接器
J28 2-3，5-6，8-9，11-12 JTAG信号传输至S32K3板载调试器
J29 断开 外部RESET信号引脚
J30 闭合 LPUART2_TX信号连接至S32K3板载调试器
J31 1-2 LPUART2_RX信号连接至S32K3板载调试器
J32 1-2 正弦波发生器1连接至PCIe连接器的TM5信号
J33 2-3 V15电压由外部NMOS晶体管调节
J35 闭合 PTB11连接至PCIe连接器的TM3信号
J37 断开 CAN0收发器STB信号未连接至MCU
J38 1-2 CAN3收发器STB信号未连接至MCU

如果通过J20连接器使用外部JTAG硬件调试器，需要将J28的设置改为1-2、4-5、7-8、10-11。

External Debugger

External Debugger

3.2 组装板

要将控制器板组装到功率模块板上，使用Micro USB线将板连接到PC

S32K396 Motor Control Kit

S32K396 Motor Control Kit

可选择使用支撑柱来提高机械坚固性

S32K396 Motor Control Kit

S32K396 Motor Control Kit

3.3 连接USB和电源

  1. 通过micro-USB线连接板和主机

    2. Connect the kit USB and Power Supply

    Connect the kit USB and Power Supply
  2. 将24V电源连接到功率模块板

    3. Connect the kit USB and Power Supply

    Connect the kit USB and Power Supply

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4. 构建、运行

立即试用MCSPTR2AK396电机控制套件。

4.1 选择“应用和项目导入”

从已安装目录中选择适当的PMSM电机控制应用。

NXP\MC_DevKits\MCSPTR2AK396

在S32 Design Studio IDE for S32 Platform中导入已安装的应用软件项目。

  1. 启动S32DS for S32 Platform
  2. 转到File → Import(文件→导入)，然后选择General → Existing Projects into Workspace(常规→现有项目到工作区)

    3. Import Project

    Import Project
  3. 进入已安装应用目录：NXP\MC_DevKits\MCSPTR2AK396，点击“选择文件夹”。接下来，选中Copy projects into workspace(将项目复制到工作区)选项框。然后点击“完成”。

    4. Import MCSPTR2AK396 Project

    Import MCSPTR2AK396 Project

    注：MCSPTR2AK396是一个多核应用。确保两个项目均被选中导入。

  4. 之后，将出现一个新窗口。首先用于M7_0_0项目，然后用于M7_0_2项目。点击Yes To All(“全部是”)以覆盖两个项目目录中的“.settings”文件夹

    5. Overwrite Settings Final

    Overwrite Settings Final

4.2 使用配置工具

  1. 展开第一个项目的结构，双击*.mex文件，打开S32配置工具中的项目配置

    2. Mex File

    Mex File
  2. 确定正在配置M7_0_0项目，然后点击"Update Code"(“更新代码”)按钮生成配置文件。接下来，在S32配置工具中，点击项目名称旁的下拉按钮，为M7_0_2项目选择*.mex文件。点击“更新代码”

    3. Update Code

    Update Code

注：请务必等到生成配置文件的过程结束。在右下角查看状态。

4.3 上传软件和调试

  1. 在S32DS中，点击右上角的按钮，切换回C/C++视图

    2. C_Cpp Perspective

    C_Cpp Perspective
  2. 点击“调试为”菜单，然后选择“调试配置”

    3. Debug Menu

    Debug Menu
  3. 接下来，展开“启动组”并点击第一个启动配置。该配置将把M7_0_0和M7_0_2项目上传到MCU。点击“调试”，构建软件并将其上传到MCU中

    4. Debug Configuration

    Debug Configuration
  4. 之后，将出现一个新窗口。选中“记住我的决定”选项框，然后点击“切换”

    5. Confirm Perspective Switch

    Confirm Perspective Switch
  5. S32DS将切换到“调试”视图。首先，按住Ctrl键并点击两个项目main()文件以突出显示它们。接下来，通过点击“继续”(或按F8)让这两个项目都运行

    6. Resume

    Resume
  6. 点击“断开连接”，避免S32DS IDE调试器和FreeMASTER工具之间的干扰

    7. Disconnect

    Disconnect

4.4 设置调试工具

启动FreeMASTER应用。

要打开*.pmpx FreeMASTER project \FreeMASTER_control，点击File → Open Project (文件→打开项目)。

注：也可以直接双击S32DS项目文件夹来启动它。

FreeMASTER Project

FreeMASTER Project

在FreeMASTER工具栏中，点击Go(或按下Ctrl+G)，启用通信。

FM Start

FM Start

在底部的状态栏中显示通信成功：RS-232 UART Communication;COMn;speed = 115200。

注：可点击Project → Options(项目→选项)来查看或修改通信设置。

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应用控制

控制应用

要让电机运转：

  1. 从项目树中选择Speed FOC调试视图
  2. 切换到“电机控制应用调优”(MCAT)工具中的“控制结构”选项卡
  3. 在MCAT或可变监视窗口中打开应用程序
  4. 在MCAT或可变监视窗口中设置所需的速度

Spin the Motor

Spin the Motor

可以选择通过功率模块板上的SW1开关和SW3/SW2按钮来驱动电机速度。

Buttons

Buttons
  1. 将SW1向下移动(板外方向)以打开应用程序
  2. 按下SW3/SW2，使转子顺时针/逆时针旋转
  3. 再次按下SW3/SW2可增加/降低电机速度
  4. 将SW1向上移动(向板中心方向)，可停止电机
  5. 同时按下SW3和SW2将清除未决故障

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设计资源

板信息

芯片文档

应用文档

软件

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支持

培训

论坛

访问恩智浦技术社区，与其他工程师交流，获取如何使用MCSPTR2AK396进行产品设计的专业建议。

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