基于STM32F103的无刷电机驱动板（包含有霍尔，无霍尔传感器）

ID:659402 · 发表于 2019-12-10 12:01

本人几年前开发个的一个基于STM32的无刷驱动板，当时试过，有霍尔，和利用反向电动势的无感启动都是可以的，也可以正常的带载运行。
后来因为切换到其他项目，没有再继续优化，
但程序的基本框架是正确的，编译也可完全通过。
发到网上供大家参考，有疑问的同行可以发帖相互交流学习，谢谢！

单片机源程序如下:

STM32单片机源程序如下:

#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; //电机启动参数初始化，30ms,相当于60000/6/2/30=166圈/分钟
MotorCtr.start_step_cn=0;
#ifdef NO_HOLZER_SENSOR //无霍尔传感器
MotorCtr.Holzer_sensor=0;
MotorCtr.No_Holzer_sensor_start_count=0;
MotorCtr.start_holl_value=2;
#else //有霍尔传感器
MotorCtr.Holzer_sensor=1;
MotorCtr.Holzer_sensor_start_count=0;
#endif
}
//电机控制初始化函数
void MotorCtr_ini(void)
{
MotorCtr.sample_ok=0; //电机采样参数初始化
MotorCtr.motor_voltage=0;
MotorCtr.motor_current=0;
MotorCtr.speed_val=0; //电机速度参数初始化设定值
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; //电机转动控制初始化，顺时钟
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，开始计时间
}
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，开始计时间
}
else if(Usart2Data.Usart_Rx_Cmd_L&MOTOR_STOP)
{
MotorCtr.motor_run_state=MOTOR_STOP;
stop_motor();
TIM_Cmd(TIM4, DISABLE); //使能TIM4，开始计时间
}
}
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; //速度档位1-10档
}
else if(Usart2Data.Usart_Rx_Cmd_H==CMD_DATA_ANGLE)
{
}
Usart2Data.Usart_Rx_Data_OK=0;
}
}
int main(void)
{
RCC_Configuration();
IO_Initial(); //初始化输入输出IO口及电平中断输入
Delay_Initial(); //用于精确延时
UART1_Initial(115200); //用于调试
UART2_Initial(115200); //用于调试
TIM2_Configuration(); //触发采样，用来设置ADC采样率
MYDMA_Initial(); //ADC配置为DMA传输
ADC_Initial(); //充电电流，电池电压AD输入初始化
TIM4_Configuration(); //用于启动延时
ISR_Initial(); //必须在所有任务开始运行后，开启中断初
//TIM3_Configuration(); //霍尔输入触发配置
//TIM1_Configuration(); //6路PWM产生配置,载波频率为25KHz
MotorCtr_ini();
Motor_Ctr();
}
void Motor_Ctr(void)
{
while(1)
{
MOTOR_CMD_process(); //运控板命令处理
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，最大可测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) //无感启动,或有霍尔传感器启动
{
MotorCtr.pwm_duty_set=FIXED_PHASE_PWM_DUTY; //max 1800
Ctr_Process(MotorCtr.start_holl_value,MotorCtr.motor_dir); //转子预定位
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); //控制与换相
if(MotorCtr.start_step_cn<=MAX_START_STEP_NUM) //启动完毕速度，24步后，换向时间2.6ms,相当于60000/6/2/2.6=1923圈/分钟
{
MotorCtr.motor_start_delay=MotorCtr.motor_start_delay*STEP_PWM_DELAY;
}
else
{
if(MotorCtr.fixed_start_speed_cn<FIXED_SPEED_START_NUM) //加速启动后再，固定速度启动几步
MotorCtr.fixed_start_speed_cn++;
else
{
#ifdef IO_INT_SENORLESS
TIM_SetCounter(TIM3,0);
#endif
MotorCtr.motor_run_state = MOTOR_RUN;
ADC1_sample(ENABLE); //理论上在启动中就要检测电流大小，进行保护，调试时跳过
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
MotorCtr.start_step_cn=0;
break;
}
}
if(MotorCtr.Holzer_sensor) //有感启动，固定霍尔输入
{
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 //无感启动，实时读取霍尔输入
{
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对磁极对数)*60=转/min,换向延时 1000ms*60/转/2对磁极对数/6步,4000转时，每换向一次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); //转/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;
}
}
}

复制代码

全部资料51hei下载地址：

Brushless_Drive_0303.7z (360.09 KB, 下载次数: 699)

原理图.pdf (45.46 KB, 下载次数: 671)

PCB图.pdf (2.79 MB, 下载次数: 392)

ID:340339 · 发表于 2019-12-10 17:19

感谢分享

ID:98992 · 发表于 2019-12-10 19:09

很不错不过好像挺复杂

ID:492919 · 发表于 2019-12-14 20:20

谢谢分享

ID:627772 · 发表于 2020-1-5 19:41

下下来看看。正在学无霍尔的驱动，学习一下

ID:682196 · 发表于 2020-1-6 15:19

大佬有流程图吗？

ID:328121 · 发表于 2020-1-10 09:01

谢谢楼主分享

ID:340339 · 发表于 2020-2-17 14:46

感谢楼主分享

ID:295789 · 发表于 2020-2-22 22:04

谢谢楼主！下载看看有没有用！

ID:638203 · 发表于 2020-2-23 17:53

好帖子谢谢

ID:638203 · 发表于 2020-2-24 11:20

谢谢楼主的分享

ID:686311 · 发表于 2020-2-24 14:00

学习学习，谢谢楼主

ID:161929 · 发表于 2020-2-24 14:53

下下来看看。正在学无霍尔的驱动，学习一下

ID:643968 · 发表于 2020-2-25 09:35

谢谢分享

ID:709056 · 发表于 2020-3-15 20:43

谢谢大佬

ID:604109 · 发表于 2020-3-15 22:41

不错，很好的资料！

ID:367149 · 发表于 2020-3-18 10:03

正在学无霍尔的驱动，学习一下

ID:535167 · 发表于 2020-3-30 10:42

谢谢楼主共享！正在学，谢谢！

ID:240034 · 发表于 2020-3-30 23:18

正在学无霍尔的驱动

ID:719220 · 发表于 2020-3-31 01:10

谢谢楼主分享

ID:135281 · 发表于 2020-8-6 20:35

资料不错，就是扣分太多

ID:135281 · 发表于 2020-8-25 17:42

谢谢楼主！下载看看有没有用！

ID:92520 · 发表于 2020-11-16 09:53

正在做这个驱动，学习一下！

ID:639666 · 发表于 2020-12-22 11:04

值得学习，设计得不错。

ID:88896 · 发表于 2021-5-8 10:39

有PCB 的工程文件吗

ID:4294 · 发表于 2021-5-10 11:12

谢谢了，电压在多少伏左右？

ID:419063 · 发表于 2021-10-24 15:27

多谢分享，学习中。。。，想请教一下，带载不好启动如何调整？

ID:760761 · 发表于 2022-5-24 22:53

感谢，正好可以参考

ID:184706 · 发表于 2022-7-13 18:25

哦原来有原理图

ID:455220 · 发表于 2022-8-22 13:48

正学习BLDC，感谢楼主分享。

ID:95059 · 发表于 2022-8-26 18:17

感谢分享，这电容在背面不太好吧？在同一面会好安装一点，个人建议

ID:638714 · 发表于 2022-9-29 18:46

做个记号，用的时候好找

ID:399179 · 发表于 2022-10-5 15:08

是不是能用在电动自行车上？

ID:418515 · 发表于 2022-10-6 11:39

一个32IC现在好几十块钱了，没空间了。换国产

ID:1002058 · 发表于 2022-10-6 12:51

高，能把原理简述一下，就更好了。毕竟有很多人不了解这个。

ID:216265 · 发表于 2022-10-17 08:46

这个是方波的吗？如果方波的居逸的容易出成品吧

ID:1033997 · 发表于 2023-1-16 10:40

很不错不过好像挺复杂

ID:413770 · 发表于 2024-8-1 22:17

下载学习，谢谢楼主分享

ID:245053 · 发表于 2024-9-29 13:38

以前用STC驱动无刷电机，无霍尔，没有成功，放弃了。。下来学习一下

ID:25103 · 发表于 2025-1-1 09:37

谢谢楼主分享

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