随着人们对生活品质需求的逐渐提高，传统手动牙刷清洁能力有限，研究证明，电动牙刷比手动牙刷多清除38%的牙菌斑，电动牙刷高速旋转而产生的轻微振动，不仅能促进口腔的血液循环，对牙龈组织也有意想不到的按摩效果。电动牙刷具有清洁能力，感觉舒适，乐趣感受，减少损伤，美白靓丽和使用方便等六大优点。
品佳集团一直致力于物联网产品的设计和推广，本方案是基于Nuvoton MS51FB9AE设计电动牙刷方案，主要解决电动牙刷的无线充（初+次）和电机BLDC的设计。
一、无线供电与数据传输
由于电动牙刷经常接触到水，对防水要求非常高，大部分电动牙刷都需要带无线充电功能，新唐专有无线供电协议/通讯方案。产品兼容 Qi 标准 5W、7.5W/5W、15W/5W 三方案与符合 Qi 标准 5W 方案。转换效率可达 85%，可动态功率调整，皆具有过温、限流、金属异物检测等保护功能。符合 Qi 标准 5W 方案通过 Qi Ver 1.1.2 认证 ( No.: GZES1411013461IT ) 。
本方案可以不仅仅实现无线供电，同时支持双向资料通信，通过初次级线圈进行UART数据传输，通讯速率可达2.4Kbps。特别方便于密闭隔离产品间的通信设备，可以节省无线模块成本。
无线供电与数据传输代码分析部分：
无线供电与数据传输方案特色：
二、BLDC
电动牙刷主要分为旋转型和振动型（声波式），主流的以振动型居多，主要也是通过直流无刷电机（BLDC）设计为主。本方案使用 NuMicro® MS51FB9AE 作为系统主芯片，搭配新唐 NCT3605 闸级驱动器实现闭回路控制的直流无刷马达 ( Brushless DC, BLDC ) 系统。
新唐MS51直流无刷马达控制方案，透过 6 信道的 PWM 功能，产生三个相位 ( U, V, W ) 的占空比讯号至闸极驱动器，再透过闸级驱动器控制 MOS 以驱动马达旋转。系统会先使用 ADC 采样可变电阻的电压决定目标转速，再经由马达内部的传感器回授霍尔讯号计算实际转速，透过闭回路控制的回授补偿，即使负载大小改变也能快速修正回目标转速。采用闭回路的方式控制BLDC马达，并使用可变电阻进行控制转速。
BLDC代码解析：
1、引脚资源
2、初始化 timer 2 捕捉目前马达转速
3、中断子程序捕捉马达转速
4、透过回授的目前转速计算目标转速
BLDC方案特色:
品佳集团一直致力于物联网产品的设计和推广，本方案是基于Nuvoton MS51FB9AE设计电动牙刷方案，主要解决电动牙刷的无线充（初+次）和电机BLDC的设计。
一、无线供电与数据传输
由于电动牙刷经常接触到水，对防水要求非常高，大部分电动牙刷都需要带无线充电功能，新唐专有无线供电协议/通讯方案。产品兼容 Qi 标准 5W、7.5W/5W、15W/5W 三方案与符合 Qi 标准 5W 方案。转换效率可达 85%，可动态功率调整，皆具有过温、限流、金属异物检测等保护功能。符合 Qi 标准 5W 方案通过 Qi Ver 1.1.2 认证 ( No.: GZES1411013461IT ) 。
本方案可以不仅仅实现无线供电，同时支持双向资料通信，通过初次级线圈进行UART数据传输，通讯速率可达2.4Kbps。特别方便于密闭隔离产品间的通信设备，可以节省无线模块成本。
无线供电与数据传输代码分析部分：
无线供电与数据传输方案特色：
- 5W单线圈，调频
- 相容Qi Ver1.2.4标准，A11
- 动态功率调整，效率72%
- 金属异物检测(FOD)
- 具有过温、限流等保护功能
- 充电 / 断电 / 动态功率状态指示
- 不须外接即可供电
- 易于防水设计
- 设计更富有弹性，增加美观
- 方便使用
- 实现无线供电与双向数据通信
- 电流范围：20mA~700mA / 5V
- 满足各种设计需求：提供软硬件开源码
二、BLDC
电动牙刷主要分为旋转型和振动型（声波式），主流的以振动型居多，主要也是通过直流无刷电机（BLDC）设计为主。本方案使用 NuMicro® MS51FB9AE 作为系统主芯片，搭配新唐 NCT3605 闸级驱动器实现闭回路控制的直流无刷马达 ( Brushless DC, BLDC ) 系统。
新唐MS51直流无刷马达控制方案，透过 6 信道的 PWM 功能，产生三个相位 ( U, V, W ) 的占空比讯号至闸极驱动器，再透过闸级驱动器控制 MOS 以驱动马达旋转。系统会先使用 ADC 采样可变电阻的电压决定目标转速，再经由马达内部的传感器回授霍尔讯号计算实际转速，透过闭回路控制的回授补偿，即使负载大小改变也能快速修正回目标转速。采用闭回路的方式控制BLDC马达，并使用可变电阻进行控制转速。
BLDC代码解析：
1、引脚资源
2、初始化 timer 2 捕捉目前马达转速
3、中断子程序捕捉马达转速
4、透过回授的目前转速计算目标转速
BLDC方案特色:
- NuMicro® 1T 8051 系列微控制器，最高可运行至 16 MHz
- 4V 至 5.5V 宽电压范围输入，不须外挂 LDO
- 支持 6 组单通道 / 3 组互补模式 PWM，控制三相马达
- 支持 8 组 12 位 ADC，提供高精度的可变电阻电压采样
- 闭回路控制系统，在外部负载大小改变时能够自动修正回目标转速
- 闸级驱动器 NCT3605 具有保护功能，能够防止 MOS 上下臂同时导通
►场景应用图
►产品实体图
►展示板照片
►方案方块图
►核心技术优势
Nuvoton目前丰富的产品线，包括8bit MCU 、M0、M23、M4、ARM9等MCU和MPU产品。在消费类和工业类产品应用中最为广泛，同时增加AEC Q100认证的车用MCU产品。目前，电动牙刷已有成功量产案例，设计主要优势如下： 丰富的产品资源，可以一站式解决客户产品设计需求 实现无线供电+无线UART数据传输一体化 符合 Qi 标准 5W 方案，通过 Qi Ver 1.1.2 认证 ( No.: GZES1411013461IT ) 满足各类设计需求，提供无线充和BLDC的软硬件开源码 便捷的本土化技术支持，实时解决客户各种技术困扰 单晶片低成本解决方案 无线充TX端集成无线充电初级线圈控制、充电电流回馈解析和充电功率调整三部分功能 无线充RX端集成无线充电接收、电池充放电管理和BLDC电机控制三部分功能
►方案规格
MS51 ( 8 位 1T 8051) Flash 最高达 32 KB; RAM 最高达 2 KB 电压工作范围：2.4V ~ 5.5V 工业级工作温度：-40 ~ +105 °C 外设资源丰富：4 组 16 位 Timer、 WDT 、 WKT 、UART、 SPI 、 I²C 、3 组互补双通道 / 6 组单通道输出 PWM 、ADC 优异的 ESD & EFT 抗干扰能力：EFT/4 kV & ESD HBM 最高达 8 kV 封装支持：MSOP10 / TSSOP14 / QFN20 / TSSOP20 / TSSOP28 / QFN33 / LQFP32