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[導(dǎo)讀]“簡介:以上開源項目經(jīng)過逐飛的精心設(shè)計和代碼編寫,真實可靠,特別拍攝了一個演示視頻,視頻中通過旋鈕調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,通過按鍵切換方向,通過屏幕顯示轉(zhuǎn)速,可能看不太清,但聽聲音應(yīng)該能感受到它的澎湃動力,視頻如下見本文后面。關(guān)鍵詞:BLDC,無刷電機,MM32,SeekFree01前??言?...

簡 介: 以上開源項目經(jīng)過逐飛的精心設(shè)計和代碼編寫,真實可靠,特別拍攝了一個演示視頻,視頻中通過旋鈕調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,通過按鍵切換方向,通過屏幕顯示轉(zhuǎn)速,可能看不太清,但聽聲音應(yīng)該能感受到它的澎湃動力,視頻如下見本文后面。
關(guān)鍵詞: BLDC,無刷電機,MM32,SeekFree


01

所周知,第十七屆全國大學(xué)生智能汽車競賽有兩個組別允許使用無刷電機,其中就包含極速越野組,允許將L車原有的540有刷電機更換為無刷電機,且無刷電機不指定,給了同學(xué)們新的選擇。的確,無刷電機帶來的性能提升肉眼可見,但其實540也不慢,使用也簡單,所以如果新手選擇了這個組別,也可以先從有刷調(diào)起,等其他部分都做到不錯的階段了,再換無刷來提升整個作品的競爭力也不遲。畢竟無刷的使用也帶來了新的挑戰(zhàn)。


規(guī)則發(fā)布后也引起了很多的討論,其實匯聚到一個詞就是--“軍備競賽”,是否會引起大家對價格高昂的無刷電機進行瘋狂追逐,比拼經(jīng)費,錢多的就成績好呢?這期間組委會卓老師也經(jīng)過了多番思考,在上周六我們在與卓老師進行無刷方案準備的討論時也討論到這個話題,我記不住原話了,大概意思是:從賽題的要求來看,其實追求無刷的極致轉(zhuǎn)速和扭力并不能為穩(wěn)定完成比賽帶來太大的提高,一個合適的無刷電機就可以了,也就是說整個作品的上限并不是無刷電機的性能比拼,那么引入一個新的賽題何不開放更多的空間呢,不去指定,給同學(xué)們增加一個自主選擇的環(huán)節(jié),這個環(huán)節(jié)又何嘗不是一個學(xué)習(xí)的過程呢,對于組委會來講,新的賽題也是一種探索,更開放的規(guī)則更有利于迸發(fā)出更好的方案,有利于積累更多的經(jīng)驗,也是對同學(xué)們創(chuàng)造力的期待。從這個角度講,不指定無刷電機的確是一種更好的方式。


▲ 圖1.1 全國大學(xué)生智能車技術(shù)研討會那么究竟什么樣的無刷電機是合適的呢,其實在參加完10月16日的研討會后,卓老師已經(jīng)在讓我們進行驗證,大家也可以從卓老師微信公眾號和CSDN上看到一些我們測試的視頻,這期間,我們對3650這種外形尺寸的多種參數(shù)的無刷電機進行了測試,從1760-7000 的Kv值總共測過不同廠家的十多個電機,實話講,這波測試還是很花錢的,但其實結(jié)合咱們比賽實際的應(yīng)用場景來看,并不需要太高的轉(zhuǎn)速,經(jīng)過實際的測試,我們認為讓L車按照50km/h左右的理論速度上限來挑選無刷比較合適,這個轉(zhuǎn)速參數(shù)下的扭力也完全足夠,畢竟賽題的要求其實是力量與速度需要并存的,Kv值是指的每增加1V電壓電機增加的轉(zhuǎn)速,假設(shè)以額定電壓12V,2500Kv值的電機為例,額定最高轉(zhuǎn)速就是12*2500=30000R/m,Kv值的單位全稱是Kv(RPM/volt),更多關(guān)于無刷電機的參數(shù)的含義,大家可以自行查詢,在本篇開源項目中會推薦一種我們認為比較合適的電機。


▲ 圖1.2 智能車競賽研討會現(xiàn)場無刷電機的前奏聊得多了一點,接下來就是無刷電機怎么驅(qū)動的事了,講真,無刷電機的使用比有刷電機的使用復(fù)雜了很多,這里不展開講,相信你們自己會體會到,當(dāng)你自己搞清楚原理,然后第一次讓它順暢的轉(zhuǎn)起來,并且讓它能轉(zhuǎn)到它的額定轉(zhuǎn)速,甚至超過它的額定轉(zhuǎn)速時,你會很興奮,因為他的轉(zhuǎn)動是靠代碼的精確設(shè)計邏輯來實現(xiàn)的,而不是有刷電機那樣上電就能轉(zhuǎn)的原理,所以組委會也是考慮到了其使用門檻,于是在10月18號到靈動微電子進行討論時商定,由逐飛根據(jù)賽題要求,設(shè)計一套無刷驅(qū)動方案,并且開源給大家使用。這也便是今天的開源項目的來源,終于要開始講今天的主題啦!


▲ 圖1.3 智能車競賽贊助商上海靈動單片機公司

02 BLCD開源項目

靈動微電子及組委會委托,逐飛科技作為靈動微電子大學(xué)計劃官方合作伙伴,針對第十七屆智能汽車競賽室外極速組的BLDC應(yīng)用需求,為參賽選手們精心設(shè)計了符合賽事需求的MM32 BLDC驅(qū)動開源方案供大家參考,該方案使用MM32SPIN360C,此單片機具有3個運放及3個比較器,無需外加運放與比較器。無刷電機為有感、內(nèi)轉(zhuǎn)子、2860KV、電壓為12V。開源項目目前已實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)、內(nèi)部速度閉環(huán)、支持剎車、支持電機加速度可調(diào)、支持堵轉(zhuǎn)保護。


  • 本文下面對應(yīng)的資料庫下載鏈接[1] : https://gitee.com/seekfree/MM32SPIN360C_BLDC_Project

一、無刷電機原理簡介

在講解本開源項目之前,還需要再簡單科普一下無刷電機的原理,下面我們以三槽兩極內(nèi)轉(zhuǎn)子電機進行講解。


圖1是無刷電機的基本模型示意,電機內(nèi)部有三個線圈,每個線圈的一端都連接起來,另外一端引出到外部,中間有一個具有N/S兩極的永磁鐵內(nèi)轉(zhuǎn)子。


▲ 采用星型連接方式的無刷電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

1、無刷電機定子磁場

如果我們按照一定的順序給電機通電,轉(zhuǎn)子就可以旋轉(zhuǎn)起來。我們舉例幾種給電的情況來進行簡單分析和模擬:


(1)給A端正電壓,B端負電壓

A相產(chǎn)生的磁場會吸引轉(zhuǎn)子的S極,B相線圈產(chǎn)生的磁場會吸引轉(zhuǎn)子的N極,轉(zhuǎn)子會轉(zhuǎn)到向左傾斜的位置,如下圖所示。(其中每一相產(chǎn)生的磁場我們需要使用右手螺旋定則判斷磁場的南極與北極)


▲ 圖2.1.2 AB相施加電壓的情況

(2)給A通正電壓,C通負電壓

A相產(chǎn)生的磁場會吸引轉(zhuǎn)子的S極,C相線圈產(chǎn)生的磁場會吸引轉(zhuǎn)子的N極,轉(zhuǎn)子會轉(zhuǎn)到水平位置,如下圖所示。


▲ 圖2.1.3 AC相通電情形

(3)給B通正電壓,C通負電壓

B相產(chǎn)生的磁場會吸引轉(zhuǎn)子的S極,C相線圈產(chǎn)生的磁場會吸引轉(zhuǎn)子的N極,轉(zhuǎn)子會轉(zhuǎn)到向右傾斜的位置,如下圖所示。


▲ 圖2.1.4 BC通電情形

(4)給B通正電壓,A通負電壓

B相產(chǎn)生的磁場會吸引轉(zhuǎn)子的S極,A相線圈產(chǎn)生的磁場會吸引轉(zhuǎn)子的N極,轉(zhuǎn)子會轉(zhuǎn)到向左傾斜的位置和a種情況類似但轉(zhuǎn)子的南北極相反,如下圖所示。


▲ 圖2.1.5 BA相通電情形根據(jù)前四次的舉例,我們可以得出第5、第6次也可以依次類推。


最終我們總結(jié)一下每次換相之后轉(zhuǎn)子到達的位置,轉(zhuǎn)動一圈需要換相6次,每次換相角度為60度,如下圖所示


▲ 圖2.1.6 無刷電機不同施加電壓對應(yīng)內(nèi)部磁極平衡位置

2、轉(zhuǎn)子位置檢測

以上就是我們控制無刷電機轉(zhuǎn)動的基本原理了,但是要真正的實現(xiàn)無刷電機的驅(qū)動,我們還缺少一個最重要的東西,就是如何知道轉(zhuǎn)子已經(jīng)到達預(yù)定位置,因為我們只有知道了轉(zhuǎn)子到達了預(yù)定位置之后才能進行換相,這樣電機才能順滑的運轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子位置檢測常用的有三種方式。


(1)方式一:BEMF過零檢測

三相相電壓與電機中性點電壓進行比較,比較器輸出的三路信號就類似于霍爾的三路信號一樣。過零檢測的優(yōu)點在于電機與驅(qū)動連接的線較少,但是缺點在于啟動的時候需要開環(huán)啟動,會導(dǎo)致低速的時候控制效果差,并且硬件電路會更加復(fù)雜。當(dāng)然也有其他辦法使得在無感的方式下低速控制效果也不錯,但是會大大增加軟件上的復(fù)雜程度。


▲ 圖2.1.7 定子線圈上感應(yīng)的反向感應(yīng)電動勢(BEMF)電壓波形

(2)方式二:霍爾檢測

通過安裝霍爾檢測轉(zhuǎn)子位置,一共安裝三個霍爾分別間隔120度安裝,霍爾輸出的波形如下圖所示(使用邏輯分析儀采集到的波形),每當(dāng)波形改變的時候就需要進行換相。優(yōu)點是電路結(jié)構(gòu)簡單,缺點是成本會稍微高一點點。


▲ 圖2.1.8 無刷電機HALL輸出信號

(3)方式三:角度編碼器檢測

加裝磁編碼器、光電角度編碼器或者角度解算器直接檢測轉(zhuǎn)子具體的位置。這種方式成本會高很多。


▲ 圖2.1.9 角度傳感器我們推薦選擇方式二,采用霍爾檢測轉(zhuǎn)子的位置信息,驅(qū)動電路硬件會稍微簡單一點,成本上也并未增加太多。我們推薦的有感無刷電機就是采用這種方式,使用這種電機,還可以節(jié)省下有刷電機閉環(huán)使用到的編碼器,算下來反而更實惠。這一種方式可以得到轉(zhuǎn)子位置信息,我們就可以通過位置信息來編寫程序進行換相,然后就可以驅(qū)動無刷電機轉(zhuǎn)動了。


二、電機控制芯片選型

經(jīng)過我們和靈動微電子的電機專家討論,本次極速越野組推薦使用靈動的MM32SPIN360C驅(qū)動無刷電機。在我們前期驗證時,靈動的電機專家朱工和丁工都給了我們很大的幫助,這其中也感謝靈動微電子大學(xué)計劃負責(zé)人蘇勇經(jīng)理為我們協(xié)調(diào)資源,感謝靈動微電子為智能車競賽提供的支持。


1、單片機特點

這款單片機特點如下:


1. 使用高性能的 Arm® Cortex®-M0 為內(nèi)核的 32 位微控制器。


2. 最高工作頻率可達 96MHz。


3. 包含 12 位的 ADC,采樣速度高達 1MHz。


4. 通用定時器5 個、針對電機控制的 PWM 高級定時器2 個。


5. UART 接口2 個、I2C 接口1 個、SPI 接口2 個。


6. 針對無刷電機應(yīng)用內(nèi)置 3 個運放,3 個比較器。


7. 預(yù)驅(qū)工作電壓高達 75V。


以下幾個具有特點的功能介紹下。


(1)PWM高級定時器1/8

該芯片的TIMER1與TIMER8定時器,可以直接輸出三路PWM信號或者是三路互補的PWM信號,互補的PWM信號時可以設(shè)置死區(qū)。


無刷電機的三個半橋有三種驅(qū)動方式:


  • 方式一:上橋給PWM信號下橋通過IO控制開啟與關(guān)閉(逐飛本次開源項目即使用的這種方式)。
  • 方式二 :上橋通過IO控制開啟與關(guān)閉下橋給PWM信號。
  • 方式三:上下橋都給PWM信號,但是需要注意的是上下橋的PWM信號必須是互補的,因為上下橋不能同時導(dǎo)通,否則出現(xiàn)電源與地短路的情況。
由于MOS開關(guān)具有延時,所以互補PWM信號還必須設(shè)置死區(qū),作用是當(dāng)其中一個橋關(guān)閉之后要延時一段時間再打開另外一個橋,避免出現(xiàn)電源對地短路的情況。插入死區(qū)之后的互補PWM信號如下圖8所示(使用邏輯分析儀采集到的波形)。


▲ 圖2.2.1 上下橋臂驅(qū)動信號之間的死區(qū)時間

(2)單片機集成預(yù)驅(qū)動

該芯片TIMER1的端口已經(jīng)包含了預(yù)驅(qū)動,可以直接用于推動mos工作,這樣大大的簡化了外部電路,并且定時器支持剎車信號輸入。這也是推薦這顆芯片的一大原因,但需要注意的是這顆芯片的TIMER8不包含預(yù)驅(qū),使用時需要避開。


(3)單片機集成比較器

該芯片內(nèi)置三個比較器,如果采用六步方波無傳感器的方式驅(qū)動無刷電機,那么勢必會用到過零檢測來判斷何時進行換相,內(nèi)置了比較器也為無傳感器控制無刷電機帶來了更多的便捷。在使用霍爾有感的方式我們也可以使用比較器來實現(xiàn)自動(這里的自動表示無需代碼干預(yù)即可實現(xiàn))堵轉(zhuǎn)保護等功能。


(3)單片機集成運放

該芯片內(nèi)置了三個運放,可以用于電流檢測,使用磁場定向控制(FOC),或者檢測線路電流從而判斷是否堵轉(zhuǎn)等故障出現(xiàn),然后及時關(guān)閉控制避免硬件出現(xiàn)損壞。內(nèi)置運放進一步簡化了電路降低了制作的難度。


三、MOS功率管選型

由于單片機內(nèi)部已經(jīng)集成了運放、比較器、預(yù)驅(qū),因此外圍器件選擇主要就集中在了MOS管型號的選擇上,MOS管我們選擇的型號是TPH1R403NL,這款MOS電流高達150A,10V的時候內(nèi)阻低至1.2毫歐,開啟電壓低至2.5V左右,性價比較高。


▲ 圖2.3.1 TPH1R403NLMOS管因為靈動的電機驅(qū)動專用芯片集成功能豐富,所以用它加上MOS就簡單的構(gòu)成了無刷電機驅(qū)動硬件方案,如下圖所示:


▲ 圖2.3.2 無刷電機硬件方案電路圖1▲ 圖2.3.3 無刷電機硬件方案電路圖2這里的圖如果看不清楚不要緊,原理圖的PDF文件會放到 開源資料里[2] 的。


四、軟件代碼

1、開源項目工程目錄結(jié)構(gòu)

逐飛MM32SPIN360C智能車BLDC開源項目的目錄結(jié)構(gòu)如下圖所示。


  • hardware:文件夾下放置的是驅(qū)動無刷電機一些必要的單片機片內(nèi)外設(shè)模塊,例如GPIO、ADC、UART、PWM輸入捕獲、高級定時器1、運放、比較器。


  • bldc:文件夾下放置的是逐飛科技精心編寫的無刷電機驅(qū)動相關(guān)代碼。


  • sdk:這是靈動官方的底層驅(qū)動,如果還需要其他的單片機片內(nèi)外設(shè)功能,可以基于sdk自行編寫程序?qū)崿F(xiàn)。


  • mdk:文件夾下放置的是工程項目文件,雙擊seekfree_bldc.uvprojx文件即可打開工程。


  • user:文件夾下放置的是main.c、isr.h、isr.c文件。


2、單片機外設(shè)模塊

無刷電機需要用到的單片機片內(nèi)外設(shè)有:


  • ADC:主要用于檢測電源電壓、采集放大時候的母線電流以及相電流


  • 比較器:主要用于實現(xiàn)自動堵轉(zhuǎn)保護,無需代碼干預(yù),當(dāng)母線電流超過設(shè)定值的時候,自動關(guān)閉高級定時器輸出。


  • GPIO:主要用于LED指示燈,用于顯示各種狀態(tài)。


  • 運放:主要用于放大采樣電阻的電壓信號,然后用于計算母線與相電流。


  • PWM輸入:使用通用定時器的輸入捕獲實現(xiàn),對外部PWM信號的周期以及占空比獲取。


  • 高級定時器1:主要用于輸出三路PWM信號以及接受剎車信號。


  • 通用定時器:主要用于產(chǎn)生周期信號,進行PI閉環(huán)計算,用于控制電機的速度。


  • UART:主要用于發(fā)送電機信息到虛擬示波器,便于查看電機運行情況。


3、無刷電機驅(qū)動文件

  • bldc_config.h:文件用于配置電機參數(shù),例如是否開啟閉環(huán)、是否開啟緩慢加速、設(shè)置加速步進值、是否開啟剎車、最大轉(zhuǎn)速設(shè)置、堵轉(zhuǎn)保護閾值設(shè)置。


  • hall:文件主要用于檢測霍爾的值、換相時間計算、轉(zhuǎn)速計算。


  • motor:文件主要用于電機緩慢加速實現(xiàn)、占空比輸出。


  • move_filter:文件主要用于,對數(shù)據(jù)進行滑動平均濾波。


  • pid:文件主要用于對轉(zhuǎn)速進行速度PI閉環(huán)。


  • virsco:文件為虛擬示波器的通訊協(xié)議。


4、主函數(shù)及中斷說明

主函數(shù)與中斷的文件存放在user文件夾中,無刷電機大部分代碼都是在中斷內(nèi)運行的,中斷相關(guān)的函數(shù)全部放在了isr.c中。


五、程序工作流程

為了更清楚的表達起工作流程,整個項目的軟件流程繪制了幾張流程圖,同時也加以文字說明。


1、主函數(shù)工作流程

▲ 圖2.5.1 主函數(shù)工作流程主函數(shù)主要的作用是初始化各種外設(shè)以及一些軟件資源,然后在主循環(huán)中持續(xù)的發(fā)送電機信息到虛擬示波器,便于觀察電機運行情況。


2、ADC中斷工作流程

▲ 圖2.5.2 ADC中斷流程圖ADC中斷是無刷電機的核心中斷,ADC觸發(fā)采集是由定時器1的通道4占空比更新事件進行觸發(fā)的,因此ADC中斷頻率與TIMER1輸出的PWM頻率是一致的。PWM頻率是40KHz,因此ADC的中斷頻率也是40KHz。


在中斷內(nèi)主要是獲取母線電流、相電流、電源電壓。母線電流在之后做電流環(huán)的時候需要使用到,也可以用于做故障檢測,當(dāng)檢測到電流過大的時候,及時關(guān)閉輸出以保護硬件,相電流可以用于之后做FOC驅(qū)動方案的時候提供支持。


掃描霍爾這個流程塊中,主要是統(tǒng)計每次換相的時間,如果換相時間過長則認為出現(xiàn)故障此時應(yīng)該及時關(guān)閉輸出。當(dāng)電機正常運行的時候?qū)⒚看螕Q相的時間都保存在數(shù)組內(nèi),當(dāng)?shù)玫阶罱?次的換相時間之后,我們就能知道電機轉(zhuǎn)動一圈所花費的時間,從而就能夠計算出電機的轉(zhuǎn)速了。在每次換相的時候速度輸出引腳進行電平翻轉(zhuǎn),這樣外部控制器也能輕松的檢測到電機的轉(zhuǎn)速,而無需外加編碼器。然后根據(jù)讀取到的霍爾值計算出下次期望的霍爾值。


霍爾掃描結(jié)束之后,開始檢查延時換相時間是否到,時間沒有到則延時時間減一,延時時間為0的時候開始進行換相動作,這里延時換相的原因是因為在電機高速運轉(zhuǎn)的時候霍爾有滯后導(dǎo)致的,可能有人問為什么霍爾滯后了,你還要延時換相呢,因為我們采用的方法是,當(dāng)霍爾出現(xiàn)滯后之后,我們換相的時候并不是換到下一相,而是換到了下下相,這樣就相當(dāng)于超前換相了,所以我們需要加一定的延時去匹配,從而得到一個最佳的換相點。


3、定時器3中斷工作流程

▲ 圖2.5.3 定時器3中斷工作流程定時器3中斷頻率為1KHz,主要用于根據(jù)DIR引腳設(shè)置電機是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn),然后計算速度曲線,用于實現(xiàn)電機緩慢加速(此功能可關(guān)閉),緩慢加速降低電機加速時功率,在調(diào)試階段可以盡量保護車模以及硬件電路。然后進行PI閉環(huán)調(diào)節(jié),這里主要實現(xiàn)是將我們采集到的電機速度與設(shè)置的電機速度求差,將得到的偏差×系數(shù)KP得到比例輸出Pout,然后對偏差×系數(shù)KI并將每次計算出的結(jié)果進行求和得到Iout,最終將Pout與Iout相加,然后將相加之后的和輸出到占空比寄存器驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。其中KP、KI系數(shù)可能需要自己在多多調(diào)試,以找到更加完美的參數(shù),使得電機運行更加迅速且穩(wěn)定。


4、定時器16中斷工作流程

定時器16中斷主要作用是用來接收外部PWM信號的周期與高電平時間,然后計算信號的占空比,根據(jù)占空比的大小設(shè)置電機的轉(zhuǎn)速,從而實現(xiàn)外部控制器來控制電機的轉(zhuǎn)速。


▲ 圖2.5.4 定時器16中斷工作流程

5、定時器1工作流程

▲ 圖2.5.5 定時器1中斷工作流程定時器1的中斷,主要用于判斷當(dāng)前是否出現(xiàn)了剎車信號,通過查看原理圖我們可以知道,母線電流經(jīng)過運放放大之后,連接到比較器,比較器的輸出直接連接到了內(nèi)部引腳,我們在比較器的初始化中能夠看到,比較器最終的輸出是連接到了定時器1的break信號上,當(dāng)電流超過我們設(shè)置的閾值之后,比較器會輸出有效信號,定時器收到了break信號之后就會及時關(guān)閉輸出,當(dāng)信號消失之后定時器會從新輸出控制信號驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。從而實現(xiàn)了自動堵轉(zhuǎn)保護功能。我們在中斷內(nèi)點亮了一個LED,在使用的工程中如果這個LED點亮了則說明系統(tǒng)的電流已經(jīng)超過了設(shè)置的閾值。


逐飛會對本開源項目進行持續(xù)更新和維護,預(yù)計功能上還會繼續(xù)添加串級閉環(huán)的功能、剎車力度可調(diào)節(jié),速度環(huán)作為外環(huán),電流環(huán)作為內(nèi)環(huán),這樣可以不需要曲線計算即可實現(xiàn)電機緩慢加速的功能,通過內(nèi)部電流環(huán)限定電流大小也能更好的保護硬件電路。之后也會嘗試使用FOC方案驅(qū)動電機。當(dāng)然,對這些功能有興趣的同學(xué)可以自己提前研究嘗試一下,聽靈動的電機專家說,這些東西完全搞明白之后,都足夠找一份相對不錯的工作了。


03 刷電機

一、基于MM32SPIN360C無刷電機驅(qū)動學(xué)習(xí)板

▲ 圖3.1 無刷電機學(xué)習(xí)板上圖中1-8號標號的含義如下:


1. 電機驅(qū)動電源端口(不超過12V,建議使用3S電池)


2. 控制與信息輸出端口,PWM引腳是速度調(diào)節(jié)端口,外部控制器輸出1KHz頻率的PWM,通過調(diào)節(jié)占空比大小來調(diào)節(jié)速度。DIR引腳是用于設(shè)置電機轉(zhuǎn)動方向的。SPDOUT與DIROUT引腳是輸出電機轉(zhuǎn)速信息的,電機越快此引腳上輸出的信號頻率越高,推薦使用單片機采集編碼器的接口進行信息采集。SPDOUT連接編碼器采集接口的A通道或者連接單片機的計數(shù)通道,DIROUT連接編碼器采集接口的B通道或者連接方向引腳(具體可以參考編碼器采集例程)。


3. SWD調(diào)試接口,可以對電機驅(qū)動上的單片機燒寫程序以及在線調(diào)試。


4. 電機驅(qū)動的使能開關(guān),開關(guān)是連接到IO上,通過軟件實現(xiàn)的使能。


5. 連接無刷電機霍爾接口。


6. 連接無刷電機A相。


7. 連接無刷電機B相。


8. 連接無刷電機C相。


溫馨提示:該驅(qū)動板成品僅供學(xué)習(xí)參考調(diào)試,不能直接將成品驅(qū)動使用在正式參賽的小車上,正式參賽的無刷電機驅(qū)動板需要同學(xué)們自行制作并按要求在銅層打上隊伍信息。


二、無刷電機

前面也講到過,我們對很多款電機進行了測試,后面也與其中一家無刷電機的生商進行了合作,讓其定制一款無刷電機供我們競賽中使用,目前正在生產(chǎn)中,預(yù)計本月就可以拿到現(xiàn)貨了,逐飛推薦極速越野組使用這款無刷電機,逐飛的開源項目代碼和硬件也是以這款電機為樣品來進行測試的。


▲ 圖3.2.1 無刷電機外形這款電機的參數(shù)如下:


  • 有感、三槽兩極
  • 2860Kv(Kv表示每增加一伏電壓電機增加的轉(zhuǎn)速,最高12V)
  • 尺寸36(mm)*50(mm)
  • 額定功率190W
  • 支持1-3S鋰電池供電。
溫馨提示:此款電機僅為逐飛推薦款,同學(xué)們也可以選擇自己認為合適的無刷電機,這一點上規(guī)則是沒有限制的,但建議大家選擇有感無刷。


▲ 圖3.2.2 無刷電機外形

04 作演示

上開源項目經(jīng)過逐飛的精心設(shè)計和代碼編寫,真實可靠,特別拍攝了一個演示視頻,視頻中通過旋鈕調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,通過按鍵切換方向,通過屏幕顯示轉(zhuǎn)速,可能看不太清,但聽聲音應(yīng)該能感受到它的澎湃動力,視頻如下:


在這里插入圖片描述特別說明:該開源項目僅用于各參賽同學(xué)在設(shè)計自己的小車時進行參考,硬件和軟件都不能夠直接拷貝使用在自己的作品中,請大家參考后重新完成硬件和軟件的設(shè)計制作。


最后,當(dāng)然是上開源項目gitee鏈接:https://gitee.com/seekfree/MM32SPIN360C_BLDC_Project


好了,本期的開源項目介紹就到這里了,推薦款無刷電機及無刷驅(qū)動學(xué)習(xí)板已上架逐飛淘寶店預(yù)售,感謝各位支持,你們的支持是我們開源的動力,如果能幫到大家,深感榮幸。時間緊張,水平有限,大神輕拍,如果開源項目中有任何BUG,歡迎留言反饋,逐飛會持續(xù)維護和完善。


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