基于STM32F103的無刷電機驅動板（包含有霍爾，無霍爾傳感器）

ID:659402 · 發表于 2019-12-10 12:01

本人幾年前開發個的一個基于STM32的無刷驅動板，當時試過，有霍爾，和利用反向電動勢的無感啟動都是可以的，也可以正常的帶載運行。
后來因為切換到其他項目，沒有再繼續優化，
但程序的基本框架是正確的，編譯也可完全通過。
發到網上供大家參考，有疑問的同行可以發帖相互交流學習，謝謝！

單片機源程序如下:

STM32單片機源程序如下:

#include "includes.h"
void Motor_Ctr(void);
void send_wave_data(u16 send_data)
{
usart1_send_byte(0xAA);
usart1_send_byte(send_data>>8);
usart1_send_byte(send_data);
}
void Motor_start_param_initial()
{
MotorCtr.motor_start_delay=MAX_START_DELAY; //電機啟動參數初始化，30ms,相當于60000/6/2/30=166圈/分鐘
MotorCtr.start_step_cn=0;
#ifdef NO_HOLZER_SENSOR //無霍爾傳感器
MotorCtr.Holzer_sensor=0;
MotorCtr.No_Holzer_sensor_start_count=0;
MotorCtr.start_holl_value=2;
#else //有霍爾傳感器
MotorCtr.Holzer_sensor=1;
MotorCtr.Holzer_sensor_start_count=0;
#endif
}
//電機控制初始化函數
void MotorCtr_ini(void)
{
MotorCtr.sample_ok=0; //電機采樣參數初始化
MotorCtr.motor_voltage=0;
MotorCtr.motor_current=0;
MotorCtr.speed_val=0; //電機速度參數初始化設定值
MotorCtr.speed_set=0;
MotorCtr.speed_time_cnt=0;
MotorCtr.speed_time_ok=0;
MotorCtr.holl_overtime_cnt=0;
MotorCtr.holl_cnt=0;
MotorCtr.sum_holl_time=0;
MotorCtr.sample_ok_cn=0;
MotorCtr.stall_time_cn=0;
MotorCtr.motor_dir= NONE_DIR; //電機轉動控制初始化，順時鐘
MotorCtr.motor_run_state = MOTOR_IDLE;
Motor_start_param_initial();
MotorCtr.motor_run_state=MOTOR_START;
MotorCtr.motor_dir= FORWARD_DIR;
//MotorCtr.motor_dir= REVERSE_DIR;
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //使能TIM4，開始計時間
}
void MOTOR_CMD_process()
{
if(Usart2Data.Usart_Rx_Data_OK)
{
if(Usart2Data.Usart_Rx_Cmd_H==CMD_ORDER)
{
if(Usart2Data.Usart_Rx_Cmd_L&MOTOR_START)
{
Motor_start_param_initial();
MotorCtr.motor_run_state=MOTOR_START;
if(Usart2Data.Usart_Rx_Cmd_L&FORWARD_DIR)
{
MotorCtr.motor_dir= FORWARD_DIR;
}
if(Usart2Data.Usart_Rx_Cmd_L&REVERSE_DIR)
{
MotorCtr.motor_dir= REVERSE_DIR;
}
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //使能TIM4，開始計時間
}
else if(Usart2Data.Usart_Rx_Cmd_L&MOTOR_STOP)
{
MotorCtr.motor_run_state=MOTOR_STOP;
stop_motor();
TIM_Cmd(TIM4, DISABLE); //使能TIM4，開始計時間
}
}
else if(Usart2Data.Usart_Rx_Cmd_H==CMD_DATA_SPEED)
{
MotorCtr.pwm_duty_set=Usart2Data.Usart_Rx_Cmd_L*MIN_START_PWM_DUTY/SPEED_DUTY_NUM; //速度檔位1-10檔
}
else if(Usart2Data.Usart_Rx_Cmd_H==CMD_DATA_ANGLE)
{
}
Usart2Data.Usart_Rx_Data_OK=0;
}
}
int main(void)
{
RCC_Configuration();
IO_Initial(); //初始化輸入輸出IO口及電平中斷輸入
Delay_Initial(); //用于精確延時
UART1_Initial(115200); //用于調試
UART2_Initial(115200); //用于調試
TIM2_Configuration(); //觸發采樣，用來設置ADC采樣率
MYDMA_Initial(); //ADC配置為DMA傳輸
ADC_Initial(); //充電電流，電池電壓AD輸入初始化
TIM4_Configuration(); //用于啟動延時
ISR_Initial(); //必須在所有任務開始運行后，開啟中斷初
//TIM3_Configuration(); //霍爾輸入觸發配置
//TIM1_Configuration(); //6路PWM產生配置,載波頻率為25KHz
MotorCtr_ini();
Motor_Ctr();
}
void Motor_Ctr(void)
{
while(1)
{
MOTOR_CMD_process(); //運控板命令處理
if(MotorCtr.sample_ok)
{
LED_ON=!LED_ON;
MotorCtr.sample_ok=0;
ADC1_Sample_filter(MotorCtr.sample_ok_cn);
MotorCtr.motor_voltage+=single_motor_voltage[MotorCtr.sample_ok_cn];
MotorCtr.motor_current+=single_motor_current[MotorCtr.sample_ok_cn];
ADC1_sample(ENABLE);
MotorCtr.sample_ok_cn++;
if(MotorCtr.sample_ok_cn>=SAMPLE_OK_NUM)
{
MotorCtr.sample_ok_cn=0;
MotorCtr.motor_voltage/=SAMPLE_OK_NUM;
MotorCtr.motor_current/=SAMPLE_OK_NUM;
if(MotorCtr.motor_voltage<BATTERY_MIN_V) //mA，最大可測1.2A
{
}
if(MotorCtr.motor_current>MOTOR_STALL_A) //A
{
}
printf("MotorCtr.motor_run_state %d\n",MotorCtr.motor_run_state);
printf("MotorCtr.motor_voltage %d\n",MotorCtr.motor_voltage); //mV
printf("MotorCtr.motor_current %d\n",MotorCtr.motor_current); //mA
}
}
if(MotorCtr.motor_run_state==MOTOR_START) //無感啟動,或有霍爾傳感器啟動
{
MotorCtr.pwm_duty_set=FIXED_PHASE_PWM_DUTY; //max 1800
Ctr_Process(MotorCtr.start_holl_value,MotorCtr.motor_dir); //轉子預定位
delay_ms(100);
MotorCtr.start_holl_value=Manu_Ctr_Process(MotorCtr.start_holl_value,MotorCtr.motor_dir);
Ctr_Process(MotorCtr.start_holl_value,MotorCtr.motor_dir); //二次定位
delay_ms(100);
MotorCtr.pwm_duty_set=MIN_START_PWM_DUTY; //max 1800
MotorCtr.fixed_start_speed_cn=0;
while(1)
{
MotorCtr.start_step_cn++;
Ctr_Process(MotorCtr.start_holl_value,MotorCtr.motor_dir); //控制與換相
if(MotorCtr.start_step_cn<=MAX_START_STEP_NUM) //啟動完畢速度，24步后，換向時間2.6ms,相當于60000/6/2/2.6=1923圈/分鐘
{
MotorCtr.motor_start_delay=MotorCtr.motor_start_delay*STEP_PWM_DELAY;
}
else
{
if(MotorCtr.fixed_start_speed_cn<FIXED_SPEED_START_NUM) //加速啟動后再，固定速度啟動幾步
MotorCtr.fixed_start_speed_cn++;
else
{
#ifdef IO_INT_SENORLESS
TIM_SetCounter(TIM3,0);
#endif
MotorCtr.motor_run_state = MOTOR_RUN;
ADC1_sample(ENABLE); //理論上在啟動中就要檢測電流大小，進行保護，調試時跳過
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
MotorCtr.start_step_cn=0;
break;
}
}
if(MotorCtr.Holzer_sensor) //有感啟動，固定霍爾輸入
{
MotorCtr.start_holl_value =0;
MotorCtr.start_holl_value = FHASE_C_IN<<2 | FHASE_B_IN<<1 | FHASE_A_IN<<0;
if(MotorCtr.Holzer_sensor_start_count<MAX_MOTOR_START_NUM)
MotorCtr.Holzer_sensor_start_count++;
else
{
MotorCtr.motor_run_state =MOTOR_STALL;
motor_brake();
}
}
else //無感啟動，實時讀取霍爾輸入
{
MotorCtr.start_holl_value=Manu_Ctr_Process(MotorCtr.start_holl_value,MotorCtr.motor_dir);
/*
if(MotorCtr.No_Holzer_sensor_start_count<MAX_MOTOR_START_NUM)
MotorCtr.No_Holzer_sensor_start_count++;
else
{
MotorCtr.motor_run_state =MOTOR_STALL;
motor_brake();
}*/
}
delay_us(MotorCtr.motor_start_delay);
}
}
else if(MotorCtr.motor_run_state == MOTOR_RUN)
{
if(MotorCtr.speed_time_ok)
{
MotorCtr.speed_time_ok=0;
MotorCtr.speed_val=MotorCtr.holl_cnt*SPEED_K; //(MotorCtr.holl_cnt/6步/2對磁極對數)*60=轉/min,換向延時 1000ms*60/轉/2對磁極對數/6步,4000轉時，每換向一次1.25ms
MotorCtr.ave_holl_time=HOLL_SPEED_K/(MotorCtr.sum_holl_time/MotorCtr.holl_cnt);
send_wave_data(MotorCtr.speed_val);
printf("MotorCtr.speed_val %d\n",MotorCtr.speed_val); //轉/min
printf("MotorCtr.ave_holl_time %d\n",MotorCtr.ave_holl_time);
//printf("MotorCtr.holl_overtime_cnt %d\n",MotorCtr.holl_overtime_cnt);
printf("MotorCtr.pwm_duty_set %d\n",MotorCtr.pwm_duty_set);
MotorCtr.sum_holl_time=0;
MotorCtr.holl_cnt=0;
}
}
else //MOTOR_STOP
{
MotorCtr.speed_val=0;
MotorCtr.holl_overtime_cnt = 0;
MotorCtr.sum_holl_time=0;
MotorCtr.holl_cnt=0;
}
}
}

復制代碼

全部資料51hei下載地址：

Brushless_Drive_0303.7z (360.09 KB, 下載次數: 699)

原理圖.pdf (45.46 KB, 下載次數: 671)

PCB圖.pdf (2.79 MB, 下載次數: 392)

ID:340339 · 發表于 2019-12-10 17:19

感謝分享

ID:98992 · 發表于 2019-12-10 19:09

很不錯不過好像挺復雜

ID:492919 · 發表于 2019-12-14 20:20

謝謝分享

ID:627772 · 發表于 2020-1-5 19:41

下下來看看。正在學無霍爾的驅動，學習一下

ID:682196 · 發表于 2020-1-6 15:19

大佬有流程圖嗎？

ID:328121 · 發表于 2020-1-10 09:01

謝謝樓主分享

ID:340339 · 發表于 2020-2-17 14:46

感謝樓主分享

ID:295789 · 發表于 2020-2-22 22:04

謝謝樓主！下載看看有沒有用！

ID:638203 · 發表于 2020-2-23 17:53

好帖子謝謝

ID:638203 · 發表于 2020-2-24 11:20

謝謝樓主的分享

ID:686311 · 發表于 2020-2-24 14:00

學習學習，謝謝樓主

ID:161929 · 發表于 2020-2-24 14:53

下下來看看。正在學無霍爾的驅動，學習一下

ID:643968 · 發表于 2020-2-25 09:35

謝謝分享

ID:709056 · 發表于 2020-3-15 20:43

謝謝大佬

ID:604109 · 發表于 2020-3-15 22:41

不錯，很好的資料！

ID:367149 · 發表于 2020-3-18 10:03

正在學無霍爾的驅動，學習一下

ID:535167 · 發表于 2020-3-30 10:42

謝謝樓主共享！正在學，謝謝！

ID:240034 · 發表于 2020-3-30 23:18

正在學無霍爾的驅動

ID:719220 · 發表于 2020-3-31 01:10

謝謝樓主分享

ID:135281 · 發表于 2020-8-6 20:35

資料不錯，就是扣分太多

ID:135281 · 發表于 2020-8-25 17:42

謝謝樓主！下載看看有沒有用！

ID:92520 · 發表于 2020-11-16 09:53

正在做這個驅動，學習一下！

ID:639666 · 發表于 2020-12-22 11:04

值得學習，設計得不錯。

ID:88896 · 發表于 2021-5-8 10:39

有PCB 的工程文件嗎

ID:4294 · 發表于 2021-5-10 11:12

謝謝了，電壓在多少伏左右？

ID:419063 · 發表于 2021-10-24 15:27

多謝分享，學習中。。。，想請教一下，帶載不好啟動如何調整？

ID:760761 · 發表于 2022-5-24 22:53

感謝，正好可以參考

ID:184706 · 發表于 2022-7-13 18:25

哦原來有原理圖

ID:455220 · 發表于 2022-8-22 13:48

正學習BLDC，感謝樓主分享。

ID:95059 · 發表于 2022-8-26 18:17

感謝分享，這電容在背面不太好吧？在同一面會好安裝一點，個人建議

ID:638714 · 發表于 2022-9-29 18:46

做個記號，用的時候好找

ID:399179 · 發表于 2022-10-5 15:08

是不是能用在電動自行車上？

ID:418515 · 發表于 2022-10-6 11:39

一個32IC現在好幾十塊錢了，沒空間了。換國產

ID:1002058 · 發表于 2022-10-6 12:51

高，能把原理簡述一下，就更好了。畢竟有很多人不了解這個。

ID:216265 · 發表于 2022-10-17 08:46

這個是方波的嗎？如果方波的居逸的容易出成品吧

ID:1033997 · 發表于 2023-1-16 10:40

很不錯不過好像挺復雜

ID:413770 · 發表于 2024-8-1 22:17

下載學習，謝謝樓主分享

ID:245053 · 發表于 2024-9-29 13:38

以前用STC驅動無刷電機，無霍爾，沒有成功，放棄了。。下來學習一下

ID:25103 · 發表于 2025-1-1 09:37

謝謝樓主分享

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