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STM32无刷电调全套开发资料(源码、原理图、PCB工程及说明文档)

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ID:292452 发表于 2018-7-20 10:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
ESC32硬件---PCB小结(第一版)
Altium Designer画的原理图和PCB图如下:(51hei附件中可下载工程文件)
0.png 0.png 0.png 0.png
    经过一个星期的画PCB,今天终于化了,整体看上去还比较满意,具体的性能还得等后期制板、测试才知道。
这个电路属于低频功率型板,相对高频板信号质量就要求不高了,所以也就不用考虑信号完整性等问题了。
    等完成原理图的设计之后,我就请教了好几个人,在布线的时候需要注意的事项,但是没有得到什么有价值的答案,原因是他们不了解我,只是站在自己的去看待这件事了,所以对于他们就没什么难度了。
    在原理图的设计时,参照了“阿嘉”和“六哥”的方案,大体没有太大的改动(六哥的已经商品化,相对有保证),只是完善了自己的接口和一些器件的选型。对于原理图的分析请看前两篇博客,有什么不对的地方欢迎指出。
    原理图设计完成之后,接下来就是为各个器件添加封装了。这个过程我检查的还是比较仔细的,因为上次已经在这里出现过一次问题了。对于电阻,电容的封装大体选用0603,对于个别选用0805。对于重要的器件,参考了数据手册和IPC-7351进行选择,应该不会有问题。
    接下来就是导入网表,开始布局。相对来说这个比较简单所以布局也就比较随意,基本原则就是按照功能模块进行布局的。在布线的时候我更比较随意了,也不想什么规则。当布到一半的时候,好多走线都无法完成了,连打过孔的机会都不给我了。我想肯定是出问题了,应该是布局的问题,大概看这个图看了一天,光看不画,看看哪里出问题了。于是就开始了第二版,有了第一次的不顺利,第二次自然就顺利了很多。大概用了不到一个星期就画完了,这个图我自己看上去很是满意。
   前面这些跟流水账似的,没有什么实质性的意思。
   在画之前我就找好了人帮我检查这个图了,周五我把图发给我了相思谷(一个网友),把帮我之处了很多问题,下面就总结一下问题。
     1、线间距。
      这里应该遵循3W规则,所谓3W就是为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,当线中心不少于3倍线宽,则可 保持70%的电场不互相干扰。如要达到98%的电场不互相干扰,可使用10W的间距。——这是查阅华为PCB布线规则所得。
      这里我就没有遵循这个原则,我的线间距大概只有1倍线宽。
     2、电源线过细。
      这里我查阅了华为PCB教程得到了下面一个表格。这里线宽跟所能承受最大电流的关系表
    3、电源环路。(用图说明)

    高亮部分的GND形成了一个环路而且是一个严重的闭环。在看看VS电源线环路

   这是VS电源线没有闭环,但是接近闭环了。

   这里我就困惑了,如果整体敷铜接地,那在敷铜层也是闭环的GND,而且整体敷铜可增强抗干扰的能力。
这个问题“相思谷”没有给我解答清楚。他让我查阅一下资料,我查阅了很多资料最终未果。于是翻看自己的QQ好友看看谁能帮助我,看后傻了,全是软件的,硬件方面的就有猫大,还没在线。这时候突然想起了流星赶月了,这是个大神。于是就翻看猫大的群就找他了,还不错这人挺热心。下面就看看他的问题吧。
   电源环路没有问题,主要是低阻抗,电调的板子电流很多,不敷铜不合适。他又指出控制部分形成环路确实不好,线上分布电感明显,应该尽量保证单面敷铜连续,就是尽量保证不出现死铜。我的电源环路最要是走线环路,没有平面,是阻抗。

    听完他说的我还没懂,只是迷迷糊糊有个印象。在继续深问就会显得自己弱智了,我也含糊的问答了一下,想不太明白,我在看看。这个原因剩下的就是继续查资料吧。
    在《电路设计技术与技巧》这本书中写到:“地回路”会孕育一个低频的电磁干扰。磁场在一个环形的、封闭的电路中,感应出一个感应电流。还有导线的低频等效模型是一个电阻,由于高阻抗的作用,各个GND值就有会有压差,而不是一个值了。这里指出了一个规则:永远采用分社的电源地线,用不同的导线来分别承载由每个电源所提供的电源。如图:
    与使用分开的地线的原因相同:使用一条公用的电源供给线,会在电源电压上形成一个公共的串联电压降,只是这里被加入到了电源供给线上。
    我还问了他布线的技巧,让他给我推荐一些资料。这个问题他给我的为回答是:整体铺地,单点接地。双层板要调整元件布局,使各个元件接地路劲最短,且地平面集中。泛泛看资料作用不大,很难推荐,布线技巧不是靠临时看书就可以解决的,需要实际操练。
   他的回答很简单,但是很受用,解决了我好多困惑。
   这些就是针对相思谷提出问题的理论补充了,看起来问题很是蛮多的,于是决定重新布局再画一版。针对这次画板,我打算请多个人检查,初步打算有相思谷,华航申老师,猫大、流星。第一版的相思谷已经初验了,还有工程已经发给申老师了还没给我回复呢。第二版再去找猫大跟流星,针对他们提出的问题进行总结,然后修改。最后在拿去找老师检查。估计周一申老师就会检查完,到时候在把他提出的问题进行总结。
    总结:上面检查的方式太局限了,但这是非常有效的方法。通过他们的检查我可以充分补充理论知识,而且这些人尤其是猫大跟流星在硬件方面的造诣很深。结识他们就相当找到了一个柱子,顺着他们向上爬吧。这种方法是我看于争的视频想到的方法。他们的经验转换化自己的经验,相信通过这两天电路板肯定帮我在低频电路设计提升一个层次。同时在跟他们的交流过程中发现了一个问题,猫大跟流星的理论基础太厚了,他们很说空经验,他们的经验全是有理论支撑的。这个正好符合了于争视频的快速积累经验的理论。

  1. /*
  2.     This file is part of AutoQuad ESC32.

  3.     AutoQuad ESC32 is free software: you can redistribute it and/or modify
  4.     it under the terms of the GNU General Public License as published by
  5.     the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  6.     (at your option) any later version.

  7.     AutoQuad ESC32 is distributed in the hope that it will be useful,
  8.     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  9.     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  10.     GNU General Public License for more details.
  11.     You should have received a copy of the GNU General Public License
  12.     along with AutoQuad ESC32.  If not, see

  13.     Copyright © 2011, 2012, 2013  Bill Nesbitt
  14. */

  15. #include "run.h"
  16. #include "main.h"
  17. #include "timer.h"
  18. #include "adc.h"
  19. #include "fet.h"
  20. #include "pwm.h"
  21. #include "cli.h"
  22. #include "binary.h"
  23. #include "config.h"
  24. #include "misc.h"
  25. #include "stm32f10x_exti.h"
  26. #include "stm32f10x_pwr.h"
  27. #include "stm32f10x_iwdg.h"
  28. #include "stm32f10x_dbgmcu.h"
  29. #include <math.h>

  30. uint32_t runMilis;   //systick中断中自加.没有什么控制用途
  31. static uint32_t oldIdleCounter;  //上次main函数中,死循环次数.
  32. float idlePercent;   //空闲时间百分比(在main循环里,什么事情也不做.main死循环运行的时间)
  33. float avgAmps, maxAmps; //平均电流, 最大电流
  34. float avgVolts;      //当前ADC采集转换后的电池电压(也就是12v)

  35. float rpm;           //当前转速(1分钟多少转) 测量值 在runRpm函数中计算出来.在runThrotLim中还要继续使用.
  36. float targetRpm;     //目标转速 设定值(只在闭环 或 闭环推力模式下使用此变量)

  37. static float rpmI;
  38. static float runRPMFactor;
  39. static float maxCurrentSQRT;  //最大电流 平方根 后
  40. uint8_t disarmReason;//此变量没啥作用.只用于给上位机显示当前的 调试代码(或者说停止电机的原因)
  41. uint8_t commandMode; //串口通讯的模式, cli是ascii模式, binary是二进制通讯模式
  42. static uint8_t runArmCount;
  43. volatile uint8_t runMode;//运行模式 (开环模式, RPM模式, 推力模式, 伺服模式)
  44. static float maxThrust;

  45. //执行看门狗喂狗
  46. void runFeedIWDG(void) {
  47. #ifdef RUN_ENABLE_IWDG
  48.     IWDG_ReloadCounter();
  49. #endif
  50. }

  51. // setup the hardware independent watchdog
  52. // 初始化并开启独立看门狗
  53. uint16_t runIWDGInit(int ms)
  54. {
  55. #ifndef RUN_ENABLE_IWDG
  56.     return 0;
  57. #else
  58.         uint16_t prevReloadVal;
  59.         int reloadVal;

  60.         IWDG_ReloadCounter();//喂狗

  61.         DBGMCU_Config(DBGMCU_IWDG_STOP, ENABLE);//当在jtag调试的时候.停止看门狗

  62.         // IWDG timeout equal to 10 ms (the timeout may varies due to LSI frequency dispersion)
  63.         // Enable write access to IWDG_PR and IWDG_RLR registers
  64.         IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);//允许访问IWDG_PR和IWDG_RLR寄存器

  65.         // IWDG counter clock: LSI/4
  66.         IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_4);

  67.         // Set counter reload value to obtain 10ms IWDG TimeOut.
  68.         //  Counter Reload Value        = 10ms/IWDG counter clock period
  69.         //                                = 10ms / (RUN_LSI_FREQ/4)
  70.         //                                = 0.01s / (RUN_LSI_FREQ/4)
  71.         //                                = RUN_LSI_FREQ/(4 * 100)
  72.         //                                = RUN_LSI_FREQ/400
  73.         reloadVal = RUN_LSI_FREQ*ms/4000;

  74.         if (reloadVal < 1)
  75.                 reloadVal = 1;
  76.         else if (reloadVal > 0xfff)
  77.                 reloadVal = 0xfff;

  78.         prevReloadVal = IWDG->RLR;

  79.         IWDG_SetReload(reloadVal);

  80.         // Reload IWDG counter
  81.         IWDG_ReloadCounter();

  82.         // Enable IWDG (the LSI oscillator will be enabled by hardware)
  83.         IWDG_Enable();

  84.         return (prevReloadVal*4000/RUN_LSI_FREQ);
  85. #endif
  86. }

  87. //esc32 非正常停止运行 进入初始化
  88. void runDisarm(int reason) {
  89.         fetSetDutyCycle(0);  //fet占空比设置为0

  90.         timerCancelAlarm2();
  91.         state = ESC_STATE_DISARMED;
  92.         pwmIsrAllOn();

  93.         digitalHi(statusLed);   // turn off
  94.         digitalLo(errorLed);    // turn on
  95.         disarmReason = reason;  // 设置停机原因.给上位机查看状态使用
  96. }

  97. //手动运行
  98. void runArm(void) {
  99.         int i;

  100.         fetSetDutyCycle(0);
  101.         timerCancelAlarm2();
  102.         digitalHi(errorLed);
  103.         digitalLo(statusLed);   // turn on

  104.         if (runMode == SERVO_MODE) {
  105.                 state = ESC_STATE_RUNNING;
  106.         }
  107.         else {
  108.                 state = ESC_STATE_STOPPED;
  109.                 if (inputMode == ESC_INPUT_UART)
  110.                         runMode = OPEN_LOOP;
  111.                 fetSetBraking(0);
  112.         }

  113.         // extra beeps signifying run mode
  114.         for (i = 0; i < runMode + 1; i++) {
  115.                 fetBeep(250, 600);
  116.                 timerDelay(10000);
  117.         }

  118. //        fetBeep(150, 800);
  119. }

  120. //电机开始运行
  121. void runStart(void) {
  122.         // reset integral bevore new motor startup
  123.         runRpmPIDReset();//先复位I值

  124.         if ((p[START_ALIGN_TIME] == 0) && (p[START_STEPS_NUM] == 0)) {
  125.                 state = ESC_STATE_STARTING;  //设置为准备启动状态
  126.                 fetStartCommutation(0);//换向启动
  127.         }
  128.         else {
  129.                 motorStartSeqInit();//普通启动
  130.         }
  131. }

  132. //电机停止运行
  133. void runStop(void) {
  134.     runMode = OPEN_LOOP;
  135.     fetSetDutyCycle(0);
  136. }

  137. //设置运行的占空比 duty = 0~100
  138. uint8_t runDuty(float duty) {
  139.     uint8_t ret = 0;

  140.     if (duty >= 0.0f || duty <= 100.0f) {
  141.                 runMode = OPEN_LOOP;
  142.                 fetSetBraking(0);
  143.                 fetSetDutyCycle((uint16_t)(fetPeriod*duty*0.01f));//最大周期 * 占空比(0~100) / 100
  144.                 ret = 1;
  145.     }

  146.     return ret;
  147. }

  148. //pwm.c中断中调用  或  串口命令输入调用
  149. void runNewInput(uint16_t setpoint) {
  150.         static uint16_t lastPwm;
  151.         static float filteredSetpoint = 0;

  152.         // Lowpass Input if configured
  153.         // TODO: Make lowpass independent from pwm update rate
  154.         if (p[PWM_LOWPASS]) {
  155.                 filteredSetpoint = (p[PWM_LOWPASS] * filteredSetpoint + (float)setpoint) / (1.0f + p[PWM_LOWPASS]);
  156.                 setpoint = filteredSetpoint;
  157.         }

  158.         if (state == ESC_STATE_RUNNING && setpoint != lastPwm)
  159.         {
  160.                 if (runMode == OPEN_LOOP)
  161.                 {
  162.                         //开环模式
  163.                         fetSetDutyCycle(fetPeriod * (int32_t)(setpoint-pwmLoValue) / (int32_t)(pwmHiValue - pwmLoValue));
  164.                 }
  165.                 else if (runMode == CLOSED_LOOP_RPM)
  166.                 {
  167.                         //闭环转速模式
  168.                         float target = p[PWM_RPM_SCALE] * (setpoint-pwmLoValue) / (pwmHiValue - pwmLoValue);

  169.                         // limit to configured maximum
  170.                         targetRpm = (target > p[PWM_RPM_SCALE]) ? p[PWM_RPM_SCALE] : target;
  171.                 }
  172.                 // THRUST Mode
  173.                 else if (runMode == CLOSED_LOOP_THRUST)
  174.                 {
  175.                         //闭环推力模式
  176.                         float targetThrust;  // desired trust
  177.                         float target;        // target(rpm)

  178.                         // Calculate targetThrust based on input and MAX_THRUST
  179.                         targetThrust = maxThrust * (setpoint-pwmLoValue) / (pwmHiValue - pwmLoValue);

  180.                         // Workaraound: Negative targetThrust will screw up sqrtf() and create MAX_RPM on throttle min. Dangerous!
  181.                         if (targetThrust > 0.0f) {
  182.                                 // Calculate target(rpm) based on targetThrust
  183.                                 target = ((sqrtf(p[THR1TERM] * p[THR1TERM] + 4.0f * p[THR2TERM] * targetThrust) - p[THR1TERM] ) / ( 2.0f * p[THR2TERM] ));
  184.                         }
  185.                         // targetThrust is negative (pwm_in < pwmLoValue)
  186.                         else {
  187.                                 target = 0.0f;
  188.                         }

  189.                         // upper limit for targetRpm is configured maximum PWM_RPM_SCALE (which is MAX_RPM)
  190.                         targetRpm = (target > p[PWM_RPM_SCALE]) ? p[PWM_RPM_SCALE] : target;
  191.                 }
  192.                 else if (runMode == SERVO_MODE)
  193.                 {
  194.                         //伺服模式下
  195.                         fetSetAngleFromPwm(setpoint);
  196.                 }

  197.                 lastPwm = setpoint;
  198.         }
  199.         else if ((state == ESC_STATE_NOCOMM || state == ESC_STATE_STARTING) && setpoint <= pwmLoValue)
  200.         {
  201.                 fetSetDutyCycle(0);
  202.                 state = ESC_STATE_RUNNING;
  203.         }
  204.         else if (state == ESC_STATE_DISARMED && setpoint > pwmMinValue && setpoint <= pwmLoValue)
  205.         {
  206.                 runArmCount++;
  207.                 if (runArmCount > RUN_ARM_COUNT)
  208.                         runArm();
  209.         }
  210.         else {
  211.                 runArmCount = 0;
  212.         }

  213.         if (state == ESC_STATE_STOPPED && setpoint >= pwmMinStart) {
  214.                 //电机开始运行
  215.                 runStart();
  216.         }
  217. }

  218. //电调运行看门狗. 主要是判断电调的当前一些状态.做出停机等处理
  219. static void runWatchDog(void)
  220. {
  221.         register uint32_t t, d, p;

  222.         //__asm volatile ("cpsid i");
  223.         //CPSID_I();
  224.         __disable_irq();
  225.         t = timerMicros;      //当前的系统tick时间
  226.         d = detectedCrossing;
  227.         p = pwmValidMicros;   //在PWM输入模式下.把timerMicros的时间赋值给此变量
  228.         //__asm volatile ("cpsie i");
  229.         //CPSIE_I();
  230.         __enable_irq();

  231.         if (state == ESC_STATE_STARTING && fetGoodDetects > fetStartDetects) //这里要检测到fetStartDetects好的检测,才允许切换电机状态
  232.         {
  233.                 //是启动状态.切换到 运行状态
  234.                 state = ESC_STATE_RUNNING;
  235.                 digitalHi(statusLed);   // turn off
  236.         }
  237.         else if (state >= ESC_STATE_STOPPED)
  238.         {
  239.                 //运行模式状态下.会一直在这里检测状态.如果状态不对出错.会调用runDisarm函数停止

  240.                 // running or starting
  241.                 d = (t >= d) ? (t - d) : (TIMER_MASK - d + t);

  242.                 // timeout if PWM signal disappears
  243.                 if (inputMode == ESC_INPUT_PWM)
  244.                 {
  245.                         //PWM模式 判断PWM输入是否超时
  246.                         p = (t >= p) ? (t - p) : (TIMER_MASK - p + t);

  247.                         if (p > PWM_TIMEOUT)
  248.                                 runDisarm(REASON_PWM_TIMEOUT);//pwm输入超时
  249.                 }

  250.                 if (state >= ESC_STATE_STARTING && d > ADC_CROSSING_TIMEOUT)
  251.                 {
  252.                         if (fetDutyCycle > 0) {
  253.                                 runDisarm(REASON_CROSSING_TIMEOUT);//错误停止
  254.                         }
  255.                         else
  256.                         {
  257.                                 runArm();//手动运行起来
  258.                                 pwmIsrRunOn();//PWM开启输入比较
  259.                         }
  260.                 }
  261.                 else if (state >= ESC_STATE_STARTING && fetBadDetects > fetDisarmDetects)  //运行状态中  检测到错误的个数后.进入这个判断
  262.                 {
  263.                         //在运行过程中,出现错误.停止运行
  264.                         if (fetDutyCycle > 0)
  265.                                 runDisarm(REASON_BAD_DETECTS);//错误停止
  266.                 }
  267.                 else if (state == ESC_STATE_STOPPED)
  268.                 {
  269.                         //停止模式
  270.                         adcAmpsOffset = adcAvgAmps;        // record current amperage offset
  271.                 }
  272.         }
  273.         else if (state == ESC_STATE_DISARMED && !(runMilis % 100))
  274.         {
  275.                 //停止模式下
  276.                 adcAmpsOffset = adcAvgAmps;        // record current amperage offset
  277.                 digitalTogg(errorLed);
  278.         }
  279. }

  280. void runRpmPIDReset(void) {
  281.     rpmI = 0.0f;
  282. }

  283. //这个应该是计算PID
  284. //rpm:测量的转速值
  285. //target:目标的转速值
  286. static int32_t runRpmPID(float rpm, float target) {
  287.         float error;
  288.         float ff, rpmP;
  289.         float iTerm = rpmI;
  290.         float output;

  291.         // feed forward
  292.         ff = ((target*target* p[FF1TERM] + target*p[FF2TERM]) / avgVolts) * fetPeriod;

  293.         error = (target - rpm);//计算出偏差

  294.         if (error > 1000.0f)
  295.                 error = 1000.0f;

  296.         if (error > 0.0f) {
  297.                 rpmP = error * p[PTERM];  //P
  298.                 rpmI += error * p[ITERM]; //I
  299.         }
  300.         else {
  301.                 rpmP =  error * p[PTERM] * p[PNFAC];
  302.                 rpmI += error * p[ITERM] * p[INFAC];
  303.         }

  304.         if (fetBrakingEnabled)
  305.         {
  306.                 //开启了制动模式
  307.                 if (rpm < 300.0f) {
  308.                         fetSetBraking(0);
  309.                 }
  310.                 else if (error <= -100.0f) {
  311.                         fetSetBraking(1);
  312.                 }
  313.                 else if (fetBraking && error > -25.0f){
  314.                         fetSetBraking(0);
  315.                 }
  316.         }

  317.         output = ff + (rpmP + rpmI) * (1.0f / 1500.0f) * fetPeriod;

  318.         // don't allow integral to continue to rise if at max output
  319.         if (output >= fetPeriod)
  320.                 rpmI = iTerm;

  321.         return output;
  322. }

  323. //计算出电机转速,根据当前转速计算出PID输出值,设置占空比
  324. static uint8_t runRpm(void)
  325. {
  326.     if (state > ESC_STATE_STARTING)
  327.         {
  328.                 //电机处于运行状态 计算出当前转速rpm
  329.                 //        rpm = rpm * 0.90f + (runRPMFactor / (float)crossingPeriod) * 0.10f;
  330.                 //        rpm -= (rpm - (runRPMFactor / (float)crossingPeriod)) * 0.25f;
  331.                 //        rpm = (rpm + (runRPMFactor / (float)crossingPeriod)) * 0.5f;
  332.                 //        rpm = (rpm + ((32768.0f * runRPMFactor) / (float)adcCrossingPeriod)) * 0.5f; // increased resolution, fixed filter here
  333.                 rpm = p[RPM_MEAS_LP] * rpm + ((32768.0f * runRPMFactor) / (float)adcCrossingPeriod) * (1.0f - p[RPM_MEAS_LP]); // increased resolution, variable filter here

  334.                 // run closed loop control
  335.                 if (runMode == CLOSED_LOOP_RPM)
  336.                 {
  337.                         //运行在闭环模式下
  338.                         fetSetDutyCycle(runRpmPID(rpm, targetRpm));
  339.                         return 1;
  340.                 }
  341.                 // run closed loop control also for THRUST mode
  342.                 else if (runMode == CLOSED_LOOP_THRUST)
  343.                 {
  344.                         //运行在闭环推力模式
  345.                         fetSetDutyCycle(runRpmPID(rpm, targetRpm));
  346.                         return 1;
  347.                 }
  348.                 else
  349.                 {
  350.                         return 0;
  351.                 }
  352.         }
  353.         else
  354.         {
  355.                 //电机在停止状态下
  356.                 rpm = 0.0f;
  357.                 return 0;
  358.     }
  359. }

  360. static void runSetupPVD(void) {
  361.     EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
  362.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

  363.     // Configure EXTI Line16(PVD Output) to generate an interrupt on rising and falling edges
  364.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);
  365.     EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line16;
  366.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
  367.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
  368.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
  369.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

  370.     // Enable the PVD Interrupt
  371.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = PVD_IRQn;
  372.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  373.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
  374.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  375.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

  376.     // Configure the PVD Level to 2.2V
  377.     PWR_PVDLevelConfig(PWR_PVDLevel_2V2);//配置pvd电压等级.当电压小于2.2V的时候产生中断

  378.     // Enable the PVD Output
  379.     PWR_PVDCmd(ENABLE);
  380. }

  381. void runInit(void) {
  382.     runSetupPVD();
  383.     runSetConstants();
  384.     runMode = p[STARTUP_MODE];//启动 运行模式

  385.         //系统tickcount时钟
  386.     SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000); // 1ms
  387.     NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 2);            // lower priority

  388.     // setup hardware watchdog
  389.     runIWDGInit(20);
  390. }

  391. #define RUN_CURRENT_ITERM        1.0f
  392. #define RUN_CURRENT_PTERM        10.0f
  393. #define RUN_MAX_DUTY_INCREASE        1.0f

  394. float currentIState;

  395. //根据PID计算出PWM占空比的值
  396. static int32_t runCurrentPID(int32_t duty) {
  397.     float error;
  398.     float pTerm, iTerm;

  399.     error = avgAmps - p[MAX_CURRENT];

  400.     currentIState += error;
  401.     if (currentIState < 0.0f)
  402.                 currentIState = 0.0f;
  403.     iTerm = currentIState * RUN_CURRENT_ITERM;

  404.     pTerm = error * RUN_CURRENT_PTERM;
  405.     if (pTerm < 0.0f)
  406.                 pTerm = 0.0f;

  407.     duty = duty - iTerm - pTerm;

  408.     if (duty < 0)
  409.                 duty = 0;

  410.     return duty;
  411. }

  412. //计算得到实际的占空比fetActualDutyCycle
  413. //参数duty:实际上就是fetDutyCycle传递进来的.想要运行的周期
  414. static void runThrotLim(int32_t duty)
  415. {
  416.         float maxVolts; //最大的电压
  417.         int32_t maxDuty;//最大的周期

  418.         // only if a limit is set
  419.         if (p[MAX_CURRENT] > 0.0f)
  420.         {
  421.                 //如果实际的占空比和设置的占空比不一样.那么会实时改变CPU的PWM寄存器.

  422.                 // if current limiter is calibrated - best performance   使用电流限制器校准.性能最好
  423.                 if (p[CL1TERM] != 0.0f)
  424.                 {
  425.                         maxVolts = p[CL1TERM] + p[CL2TERM]*rpm + p[CL3TERM]*p[MAX_CURRENT] + p[CL4TERM]*rpm*maxCurrentSQRT + p[CL5TERM]*maxCurrentSQRT;
  426.                         maxDuty = maxVolts * (fetPeriod / avgVolts);

  427.                         if (duty > maxDuty)
  428.                                 fetActualDutyCycle = maxDuty;
  429.                         else
  430.                                 fetActualDutyCycle = duty;
  431.                 }
  432.                 // otherwise, use PID - less accurate, lower performance  使用PID来计算.不大准确.性能低
  433.                 else
  434.                 {
  435.                         fetActualDutyCycle += fetPeriod * (RUN_MAX_DUTY_INCREASE * 0.01f);
  436.                         if (fetActualDutyCycle > duty)
  437.                                 fetActualDutyCycle = duty;
  438.                         fetActualDutyCycle = runCurrentPID(fetActualDutyCycle);//用PID来计算出当前要运行的占空比
  439.                 }
  440.         }
  441.         else {
  442.                 fetActualDutyCycle = duty;
  443.         }

  444.         //设置到CPU寄存器里.算出来的实际PWM占空比
  445.         _fetSetDutyCycle(fetActualDutyCycle);
  446. }

  447. //系统tickcount中断
  448. void SysTick_Handler(void) {
  449.     // reload the hardware watchdog
  450.     runFeedIWDG();


  451.     avgVolts = adcAvgVolts * ADC_TO_VOLTS;                     //转换后的电池电压(一般是12V) = ADC采集电压原始值 * 电压算法
  452.     avgAmps = (adcAvgAmps - adcAmpsOffset) * adcToAmps;        //平均电流 = (当前电流 - 停止时候的电流) * 转换公式
  453.     maxAmps = (adcMaxAmps - adcAmpsOffset) * adcToAmps;        //最大电流 = (最大电流 - 停止时候的电流) * 转换公式


  454.     if (runMode == SERVO_MODE)
  455.         {
  456.                 //伺服模式
  457.                 fetUpdateServo();
  458.     }
  459.     else
  460.         {
  461.                 runWatchDog();//检测电调的状态.做出相应的停机处理
  462.                 runRpm();     //计算RPM,计算PID,设置运行PWM占空比
  463.                 runThrotLim(fetDutyCycle);//计算得到实际PWM占空比.如果有偏差.那么在这里会实时改变PWM的占空比值
  464.     }


  465.         //计算空闲时间百分比 通过串口发送给上位机  没什么用途
  466.     idlePercent = 100.0f * (idleCounter-oldIdleCounter) * minCycles / totalCycles;
  467. //  空闲时间百分比 = 100 * (本次循环次数 - 上次循环次数) * 最小周期 / 总共周期
  468.     oldIdleCounter = idleCounter;
  469.     totalCycles = 0;


  470.         //处理串口数据 和串口交互使用的
  471.     if (commandMode == CLI_MODE)
  472.                 cliCheck();    //ascii模式
  473.     else
  474.                 binaryCheck(); //二进制模式

  475.     runMilis++;
  476. }

  477. //低电压中断
  478. void PVD_IRQHandler(void) {
  479.     // voltage dropping too low
  480.     if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line16) != RESET) {
  481.                 // shut everything down
  482.                 runDisarm(REASON_LOW_VOLTAGE);

  483.                 // turn on both LEDs
  484.                 digitalLo(statusLed);
  485.                 digitalLo(errorLed);

  486.                 EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line16);
  487.     }
  488. }

  489. void runSetConstants(void) {
  490.     int32_t startupMode = (int)p[STARTUP_MODE];
  491.     float maxCurrent = p[MAX_CURRENT];

  492.         //运行模式
  493.     if (startupMode < 0 || startupMode >= NUM_RUN_MODES)
  494.                 startupMode = 0;

  495.     if (maxCurrent > RUN_MAX_MAX_CURRENT)
  496.                 maxCurrent = RUN_MAX_MAX_CURRENT;
  497.     else if (maxCurrent < RUN_MIN_MAX_CURRENT)
  498.                 maxCurrent = RUN_MIN_MAX_CURRENT;

  499.     runRPMFactor = (1e6f * (float)TIMER_MULT * 120.0f) / (p[MOTOR_POLES] * 6.0f);
  500.     maxCurrentSQRT = sqrtf(maxCurrent);

  501.     p[MOTOR_POLES] = (int)p[MOTOR_POLES];
  502.     p[STARTUP_MODE] = startupMode;
  503.     p[MAX_CURRENT] = maxCurrent;

  504.     // Calculate MAX_THRUST from PWM_RPM_SCALE (which is MAX_RPM) and THRxTERMs
  505.     // Based on "thrust = rpm * a1 + rpm^2 * a2"
  506.     maxThrust = p[PWM_RPM_SCALE] * p[THR1TERM] + p[PWM_RPM_SCALE] * p[PWM_RPM_SCALE] * p[THR2TERM];
  507. }
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ID:89050 发表于 2018-7-26 16:54 | 显示全部楼层
66666666666666厉害了楼主
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ID:303639 发表于 2018-8-26 22:48 来自手机 | 显示全部楼层
这个电调可以用在航模上吗?非常不错的资料
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ID:403112 发表于 2018-9-27 12:32 | 显示全部楼层
感谢 大神无私分享 资源
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ID:59980 发表于 2018-10-25 17:15 | 显示全部楼层
高手在民间啊!强烈支持!
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ID:512279 发表于 2019-4-14 23:14 | 显示全部楼层
感谢大神分享,学习了
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ID:58454 发表于 2019-4-15 13:15 | 显示全部楼层
完整的资料
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ID:512855 发表于 2019-4-15 17:08 | 显示全部楼层
程序很好
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ID:343391 发表于 2019-4-17 15:03 | 显示全部楼层
非常不错,谢谢分享!!!
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ID:523092 发表于 2019-4-27 17:34 | 显示全部楼层
多谢楼主分享
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ID:547404 发表于 2019-5-26 10:56 | 显示全部楼层
楼主厉害了,这个程序是在什么环境下开发的?
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ID:241073 发表于 2019-6-5 13:41 | 显示全部楼层
下臂MOS接地线如此细   8mil??? 这是在开玩笑嘛!!可靠性未知呀!  
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ID:559757 发表于 2019-6-13 18:17 | 显示全部楼层
精华帖啊,值得收藏
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ID:97068 发表于 2019-6-14 10:23 | 显示全部楼层
真是好资料,新人学习下
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ID:302850 发表于 2019-6-16 07:22 来自手机 | 显示全部楼层
标记下,很棒的资料
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ID:171874 发表于 2019-6-21 01:26 | 显示全部楼层
很好的贴子 学习一下
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ID:282095 发表于 2019-6-21 03:54 | 显示全部楼层
直流无刷电机的资源不错
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ID:416869 发表于 2019-6-24 16:53 | 显示全部楼层
mark
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ID:363244 发表于 2019-6-27 00:02 来自手机 | 显示全部楼层
大佬大佬,多谢分享
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ID:499701 发表于 2019-7-2 08:42 | 显示全部楼层
楼主厉害了~~~~~
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ID:584488 发表于 2019-7-23 16:34 | 显示全部楼层
大神。真的大神,厉害
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ID:318452 发表于 2019-7-23 21:52 | 显示全部楼层
刚好工作用到
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ID:314147 发表于 2019-8-11 10:07 | 显示全部楼层
好东西
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ID:314147 发表于 2019-8-11 10:07 | 显示全部楼层
很好。板子比较规范。!!!!!!!!!!
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ID:259981 发表于 2019-8-12 12:40 | 显示全部楼层
非常不错,谢谢分享!!!
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ID:343391 发表于 2019-8-14 10:47 | 显示全部楼层
厉害,谢谢分享!!
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ID:441868 发表于 2019-8-14 15:30 | 显示全部楼层
这个厉害了,期待
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ID:482834 发表于 2019-8-14 21:01 | 显示全部楼层
很强大,感谢分享~~
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ID:99177 发表于 2019-8-15 12:07 | 显示全部楼层
感谢楼主的分享,非常不错的资料
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ID:96079 发表于 2019-8-15 21:27 | 显示全部楼层
貌似不错,下载了
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ID:76408 发表于 2019-8-30 07:52 | 显示全部楼层
没有下载完成,过几天再下,谢谢楼主
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ID:605217 发表于 2019-8-30 09:32 | 显示全部楼层
STM32无刷电调全套开发资料 支持
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ID:607221 发表于 2019-9-4 09:49 | 显示全部楼层
这个可以刷BL Heli 32 的固件吗
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ID:20672 发表于 2019-9-14 16:23 | 显示全部楼层
谢谢分享~~~
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ID:13282 发表于 2019-9-17 19:36 | 显示全部楼层
图文并茂,好料!
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ID:625214 发表于 2019-10-16 19:08 | 显示全部楼层
感谢分享,非常好的资料。就差点币
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ID:96935 发表于 2019-11-28 21:41 | 显示全部楼层
8往事随风001 发表于 2019-6-5 13:41
下臂MOS接地线如此细   8mil??? 这是在开玩笑嘛!!可靠性未知呀!

负片处理了
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ID:302850 发表于 2019-11-29 00:24 来自手机 | 显示全部楼层
很棒,mark一下,感觉会用到
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ID:414387 发表于 2020-1-2 16:07 | 显示全部楼层
楼主,单片机程序验证过没有啊
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ID:123837 发表于 2020-3-7 10:40 | 显示全部楼层
很不错,学习了。
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