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在多旋翼无人机中，无刷电机电子调速器负责将来自飞行控制器的信号转换为驱动无刷电机所需的电力输出，从而控制电机的速度和方向。
BLHeli系列固件是专为这类 ESC 设计的一套开源固件，旨在提供更精细、高效的电机控制。每一代BLHeli固件反映了技术的进步和用户需求的变化。从最初的 BLHeli 到改进后的 BLHeli_S 再到如今的 BLHeli_32，每一版本都在性能和功能上进行了显著提升。
01、BLHeli 系列固件概览
BLHeli
作为系列中的第一个版本，BLHeli 主要适用于基于 8 位 MCU 的 ESC。它提供了基础的 PWM 输入支持，并实现了基本的安全保护机制。尽管其功能相对简单，但在当时已经大大提升了 ESC 的性能和可靠性。
BLHeli_S
为了更好地适应市场上流行的 Silicon Labs 8051 架构 ESC，BLHeli_S 应运而生。相比 BLHeli，BLHeli_S 增加了对更高分辨率输入协议的支持，如 Oneshot42 和 Multishot，并且优化了启动过程和双向操作模式下的表现。此外，BLHeli_S 还引入了一些高级特性，如自动定时调整和温度保护，进一步增强了 ESC 的稳定性和安全性。
BLHeli_32
随着 ARM Cortex-M0+ 架构的普及，BLHeli_32 成为了主流选择。它不仅继承了前两代的所有优点，还在多个方面实现了重大突破。BLHeli_32 支持 Dshot 数字通信协议，提供了更高的数据传输速率和更低的延迟；同时，通过实现阻尼光模式（Damped Light Mode），它能够快速减速电机并进行主动自由轮，减少了能量损失。此外，BLHeli_32 引入了更多可编程参数，使用户可以根据具体应用场景灵活调整 ESC 的行为。
02、BLHeli32的核心功能和技术特点
阻尼模式
这一模式通过再生制动实现非常快的电机减速，并内置了主动自由轮功能。这种设计可以有效减少刹车时的能量损耗，同时提高电机的响应速度和效率。对于需要频繁加速和减速的应用场景，比如竞速无人机，阻尼光模式的优势尤为明显。
同步保护机制
BLHeli_32 提供了多种防止同步丢失的功能。同步丢失是指电机与 ESC 之间的相位关系失调，可能导致电机停转或异常振动。BLHeli32 通过实时监测电机状态并动态调整控制参数，确保即使在极端条件下也能保持稳定的运行。例如，当检测到退磁时间过长时，系统会自动增加定时以提供足够的通电时间，避免电机失步。
输入信号支持
BLHeli_32 支持多种输入信号类型，包括标准的 1-2ms PWM、Oneshot125、Oneshot42、Multishot 以及 Dshot 数字协议。其中，Dshot 协议因其高精度和低延迟而受到广泛欢迎，最高可达 Dshot1200。输入信号类型在上电时自动检测，简化了用户的配置流程。
信标功能：如果油门信号为零一段时间后，ESC 将开始发出蜂鸣声，这有助于找到失去联系的飞行器。该功能特别适合户外使用，在飞行器意外掉落或迷路时可以帮助用户定位设备位置。
编程参数配置
BLHeli_32 提供了一系列可调参数，让用户能够根据实际需求定制 ESC 行为，以下是一些关键参数。
● 启动功率（Rampup Power）：设置范围从 3% 到 150%，表示启动时允许的最大功率。低转速下限制最大功率以辅助低反电动势电压（BEMF）检测。
● 电机定时（Motor Timing）：可设置大约 10 到 310 的增量（实际值为 15/16 度）。通常中等设置即可，但若电机出现卡顿现象，增加定时可能有所帮助。
● PWM 频率：支持可变的 PWM 频率，频率可以根据油门或电机 RPM 控制，以优化不同条件下的性能。
● 退磁补偿（Demag Compensation）：用于保护因长时间绕组退磁而导致的电机停转问题。可设置不同的退磁补偿级别，包括关闭、低、高和非常高。
● 正弦调制模式（Sine Modulation Mode）：提供更高效的运行和平滑性，适合具有正弦波形 BEMF 的电机。
● 最大加速度（Maximum Acceleration）：可设置每毫秒 0.1% 至 25.5% 的加速限制，或者不限制。
● 电机方向（Motor Direction）：支持单向（fwd, rev）、双向 3D 模式和软双向模式。
安全特性
为了确保飞行器的安全运行，BLHeli_32 实现了多项保护措施。其中包括温度保护、低电压保护、电流保护和停止时刹车（Brake On Stop）。这些功能可以在异常情况下自动切断电源或降低功率，防止硬件损坏，并保障飞行器的安全。
BLHeli 最初是为了支持基于 8 位微控制器的 ESC 而设计的，随着硬件技术的进步，BLHeli_S 和 BLHeli_32 分别针对 Silicon Labs 的 8051 架构和 ARM Cortex-M0+ 架构进行了优化。这些更新不仅提高了 ESC 的响应速度和稳定性，还引入了许多新的特性，使得 BLHeli 成为了最受欢迎的 ESC 固件之一。
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