32单片机通过好盈电调控制T80无刷电机

文章目录

- 32单片机通过好盈电调控制T80无刷电机
电调的控制原理
- 我们为什么需要电调
- 输入电调控制信号的要求
- 怎么解锁电调
电调的接线
单片机代码部分
- PWM配置
- 按键的配置
完整代码
- 主函数
- pwm.c
- key.c
- 后续测试程序
还没完全理解的问题
- 关于电机的正反
- 关于上电的顺序
- 关于程序结构
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电调的控制原理

我们为什么需要电调

无刷电机的转速、正反等指标都是通过改变控制信号（PWM）的占空比、频率来实现的，我们用单片机很容易实现对PWM的控制，但是，以单片机那小IO口的驱动能力，带动一个500W的电机是不现实的，所以我们想实现一个小电流控制大电流的效果，就像直流有刷电机用L298N电机驱动器驱动一样，我们无刷电调控制无刷电机。

输入电调控制信号的要求

我也是第一次用（就是不确定的意思），好像大部分电调都是需要50Hz的PWM脉冲频率，其中，高电平的脉宽需要在1-2ms，50Hz就是20ms周期的方波，其中高电平时间是1-2ms，那占空比就是5%-10%。

怎么解锁电调

今天调了很长时间，电机就是不动，接线也对，pwm信号给的也合理，后来查阅了几个文章发现了如下的操作流程。

单片机给2ms高电平（最大油门），此时电调不上电
电调上电
单片机给1ms高电平（最小油门）（解锁完成）
给任意1-2ms范围内的高电平，转了

每一次电调从断电到运行，只需要进行一次这样的4步操作，之后就可以随意在范围内调节占空比了。

电调的接线

我所用的电调是好盈40A的贴片电调。
接线图来自官网的使用说明书：
电调的三相电端口接无刷电机的三个端子
电调的两个信号端口接单片机的PWM信号
电调的红黑铜线接电池的正负
这在硬件上就算是接完了。

单片机代码部分

我用的正点原子的mini板，主控芯片为STM32RCT6。

PWM配置

以下为pwm.c文件里的配置，这里用的是正点原子例程“PWM输出实验”。
只改了一句话，把PWM的模式从PWM2改到了PWM1，为的是后续的参数设置方便。
PWM从PA8引脚输出，对应的是TIM1 的通道1。

相应的主函数中，设置自动重装值，预分频系数。
这是TIM1_PWM_Init（）的定义：

//PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)

这是主函数里的配置：

 TIM1_PWM_Init(19999,71);//不分频。PWM频率=72000000/(19999+1)(71+1)=50Hz

按键的配置

按键配合pwm输出代码如下：

while(1){t=KEY_Scan(0);     //得到键值switch(t){                 case KEY0_PRES:    TIM_SetCompare1(TIM1,2000);break;case KEY1_PRES:    TIM_SetCompare1(TIM1,1000);break;case WKUP_PRES:    TIM_SetCompare1(TIM1,1500);         break;default:delay_ms(10); } }

2000对应最大油门，1000对应最小油门，那么结合之前谈到的怎么解锁电机，我该如何操作就很清晰了。

按下开发板上的KEY0按键，给最大油门
电调上电
按下开发板上的KEY1按键，给最小油门（解锁完成）
任意给占空比就可以了

完整代码

主函数

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "pwm.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
//ALIENTEK Mini STM32开发板范例代码8
//PWM输出实验
//技术支持：www.openedv.com
//广州市星翼电子科技有限公司
int m = 0;int main(void){  u8 t=0;     delay_init();           //延时函数初始化        KEY_Init();    //按键初始化TIM1_PWM_Init(19999,71);//不分频。PWM频率=72000000/(19999+1)(71+1)=50Hz  while(1){t=KEY_Scan(0);     //得到键值switch(t){                 case KEY0_PRES:    TIM_SetCompare1(TIM1,2000);break;case KEY1_PRES:    TIM_SetCompare1(TIM1,1000);break;case WKUP_PRES:    TIM_SetCompare1(TIM1,1500);         break;default:delay_ms(10); } }
}

pwm.c

#include "pwm.h"
#include "led.h"
//
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK Mini STM32开发板
//PWM  驱动代码
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//修改日期:2010/12/03
//版本：V1.0
//版权所有，盗版必究。
//Copyright(C) 正点原子 2009-2019
//All rights reserved
//    //PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);// RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);  //使能GPIO外设时钟使能//设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH1的PWM脉冲波形GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //TIM_CH1GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值  80KTIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  不分频TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_timTIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式1TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);  //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMxTIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE); //MOE 主输出使能 TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);  //CH1预装载使能    TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);  //使能TIM1}

key.c

#include "key.h"
#include "delay.h"
//
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK Mini STM32开发板
//按键输入 驱动代码
//正点原子@ALIENTEK
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//修改日期:2014/3/06
//版本：V1.0
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//All rights reserved
//   //按键初始化函数
//PA15和PC5 设置成输入
void KEY_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);//使能PORTA,PORTC时钟GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);//关闭jtag，使能SWD，可以用SWD模式调试GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_15;//PA15GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置成上拉输入GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA15GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_5;//PC5GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置成上拉输入GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOC5GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_0;//PA0GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0设置成输入，默认下拉      GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.0}
//按键处理函数
//返回按键值
//mode:0,不支持连续按;1,支持连续按;
//返回值：
//0，没有任何按键按下
//KEY0_PRES，KEY0按下
//KEY1_PRES，KEY1按下
//WKUP_PRES，WK_UP按下
//注意此函数有响应优先级,KEY0>KEY1>WK_UP!!
u8 KEY_Scan(u8 mode)
{    static u8 key_up=1;//按键按松开标志if(mode)key_up=1;  //支持连按          if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||WK_UP==1)){delay_ms(10);//去抖动 key_up=0;if(KEY0==0)return KEY0_PRES;else if(KEY1==0)return KEY1_PRES;else if(WK_UP==1)return WKUP_PRES; }else if(KEY0==1&&KEY1==1&&WK_UP==0)key_up=1;         return 0;// 无按键按下
}

后续测试程序

后续调的时候有写了这个代码，算是各种情况的汇总。（有的是注释状态）
有单向模式的按键行程校准、自动启动两个程序
有双向模式的按键启动、自动启动两个程序
moter_setup()函数是我调试出来的自动启动函数，这个演示1.5s纯粹是试出来的，而且我是单片机和电调同时上电，好用。 如果单片机和电调上电的时间差的绝对值稍大，可能就不好使了（进入了校准状态而非启动状态）

void moter_setup(void)
{TIM_SetCompare1(TIM1,2000);delay_ms(500);delay_ms(500);delay_ms(500);TIM_SetCompare1(TIM1,1500);delay_ms(500);delay_ms(500);delay_ms(500);
}#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "pwm.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
//ALIENTEK Mini STM32开发板范例代码8
//PWM输出实验
//技术支持：www.openedv.com
//广州市星翼电子科技有限公司int main(void){  int mid  = 1500;//3d模式中位(不转)int detaf = 50;//改变ccr的间隔int f = 1500; //ccr初始化u8 t=0;   delay_init();           //延时函数初始化        KEY_Init();    //按键初始化TIM1_PWM_Init(19999,71);//不分频。PWM频率=72000000/(19999+1)(71+1)=50Hz  /*************************************************************************/
单项模式，按键校准
//  while(1)
//  {//      t=KEY_Scan(0);     //得到键值
//      switch(t)
//      {
//          case KEY0_PRES:
//              TIM_SetCompare1(TIM1,2000);//最大
//              break;
//
//          case KEY1_PRES:
//              TIM_SetCompare1(TIM1,1200);//中位
//              break;
//
//          case WKUP_PRES: //              TIM_SetCompare1(TIM1,1000);     //任意    //              break;
//
//          default:
//              delay_ms(10);
//      }
//  }
/*********************************************************************************/  /***************************************************************************/
单向模式，自动校准
//  TIM_SetCompare1(TIM1,2000);
//   delay_ms(500);
//   delay_ms(500);
//   delay_ms(500);
//  TIM_SetCompare1(TIM1,1000);
//   delay_ms(500);
//   delay_ms(500);
//   delay_ms(500);
//   while(1)
//   {//          TIM_SetCompare1(TIM1,1500);
//   }
/****************************************************************************//*****************************************************************************/
//双向模式，按键校准、增减程序
// while(1)
//  {//      t=KEY_Scan(0);     //得到键值
//      switch(t)
//      {
//          case KEY0_PRES:
//          f = f+ detaf;
//          if(f <= 2000)
//              TIM_SetCompare1(TIM1,f);//最大
//          else
//              delay_ms(10);
//              break;
//
//          case KEY1_PRES:
//              TIM_SetCompare1(TIM1,mid);//中位
//              break;
//
//          case WKUP_PRES:
//          f = f - detaf;
//          if(f >= 1000)
//              TIM_SetCompare1(TIM1,f);        //任意
//          else
//              delay_ms(10);
//              break;
//
//          default:
//              delay_ms(10);
//      }
//  }
/**************************************************************************//***********************************************************************/
双向模式，自动校准
//  TIM_SetCompare1(TIM1,2000);
//   delay_ms(500);
//   delay_ms(500);
//   delay_ms(500);
//  TIM_SetCompare1(TIM1,1500);
//   delay_ms(500);
//   delay_ms(500);
//   delay_ms(500);
//   while(1)
//   {//          TIM_SetCompare1(TIM1,2000);
//   }moter_setup();while(1){t=KEY_Scan(0);        //得到键值switch(t){                 case KEY0_PRES:    if(f <= 2000){f = f+ detaf;   TIM_SetCompare1(TIM1,f);}//最大elsedelay_ms(10);break;case KEY1_PRES: TIM_SetCompare1(TIM1,mid);//中位（停）break;case WKUP_PRES:    if(f >= 1000){f = f - detaf;   TIM_SetCompare1(TIM1,f);}       //任意    elsedelay_ms(10);break;default:delay_ms(10);    } }      }

高亮出来的这部分程序是有按键模拟摇杆的功能，每按下一次按键，占空比就会更改一点，更改的分度值是detaf变量的值，本程序中是50。

还没完全理解的问题

关于电机的正反

我把电调的参数设置成1000-2000行程，中位数1500，然后我的电机就是1500对应不转，2000是正转最大速度，1000是反转最大速度，我的猜测是，1000-2000是可分配给正反转的总区间，中位设到1500就是平均分配了这段区间，不想要反转，想要极致的正转的话就把中位设置到1000，这样整个区间就全是正转了，当然，同时丧失了反转的功能。

以上我不确定，明天改改电调参数试试。
---------------------------------------------------分割线------------------------------------
这部分调试过了，确实是我想的这样，电调的参数设置到3d模式，然后把中位数调到某一个值，这个值以上就是正转，这个值以下就是反转。

但是转速的增加是通过增大电调电机进角实现的。。。

关于上电的顺序

我发现我先给电调上电，再给最大油门，听到嘀-嘀-嘀-，滴-----，再给最小油门，滴------，之后，也可以实现解锁电调。
-----------------------------分割线--------------------------------------------------------
经过我的实践，好像和上电顺序好像没关系，就是：先打开电调，再依次给最大油门，最小油门，也能解锁电调，甚至都不需要给最大油门，给任意一个比最小油门大的数，都可以解锁电调。。

关于程序结构

我现在是用按键来控制最大油门和最小油门的输入，当程序实现自动解锁电调时，还没有写过，预计是用延时函数写，但是具体演示多少时间还要去试，我得保证给最大油门后，听见嘀-嘀-嘀-，滴-----之后，再给最小油门，最小油门在最大油门被识别之后，给慢了可以，给早了就不行了。

---------------分割线--------------------------------------------------------
这部分都调过了，加到了上面后续测试程序里。

其他博主相关文章

我主要看了这两个文章，自己实践后写出的这篇总结，希望对大家有帮助。
链接: 32单片机控制电调.
链接: 用STM32F103单片机控制电调制动无刷电机.

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