【灵动Motor-DK电机控制板】尝试带霍尔的FOC电机控制

yinwuqing

      由于此次底板的电压输入范围在18V~30V，推荐使用24V配24V电机，手头暂时没有合适的电机配套组件，只有一个12V并支持Hall的尼得科无刷直流电机，而根据从灵动微官方获取的SDK中，如需给板子直接上12V直流电让其工作正常，需要将U1拆除，并撤掉JP2上的跳线帽。但这样做的风险比较大，搞不好U1会因为拆焊而报废。

      此次尝试使用官方提供的“MM32SPIN0230_HALL_FOC_2R_V_1.0”Demo工程来验证是否能使用12V正常驱动手头这个直流电机。这个直流电机的大致参数如下：

      某宝上还提供了详细的接线示意图，对照一番，与此次的“Motor-DK电机控制板”接口分布相一致。


    根据电机底板上的PCB丝印，可以将直流电机按照线序，正确连接到板子上。

      工程中的源码也是针对Mini型开发板的，因此需要注意LED管脚定义，由于底板是通用的接口，因此其它地方无需变动，编译完成后，直接下载到开发板中，结果电机没有任何反应。这可能还是因为供电不符合18V~30V的要求，看到其它坛友已通过该例程正常驱动24V电流电机了。工程部分源码提供如下：

1. #include "board.h"
   
2. #include "drv_inc.h"
   
3. #include "parameter.h"
   
4. #include "user_function.h"
   
5. 
   
6. void Bsp_Op_Init(void)
   
7. {
   
8.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   
9.     GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
   
10.     /* GPIO Ports Clock Enable */
    
11.     RCC_AHBPeriphClockCmd(OPAMP_GPIO_CLK, ENABLE);
    
12. 
    
13.               /*Configure GPIO pin : OPAMP1_Pin */
    
14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_Mode_AIN;
    
15. 
    
16.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     = OPAMP1_INM_PIN;
    
17.     GPIO_Init(OPAMP1_INM_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
18. 
    
19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     = OPAMP1_INP_PIN;
    
20.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_Mode_AIN;
    
21. 
    
22.     GPIO_Init(OPAMP1_INP_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
23.   
    
24.           /*Configure GPIO pin : OPAMP2_Pin */
    
25.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_Mode_AIN;
    
26. 
    
27.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     = OPAMP2_INM_PIN;
    
28.     GPIO_Init(OPAMP2_INM_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
29. 
    
30.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     = OPAMP2_INP_PIN;
    
31.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_Mode_AIN;
    
32. 
    
33.     GPIO_Init(OPAMP2_INP_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
34. }
    
35. 
    
36. void Bsp_Adc_Init(void)
    
37. {
    
38.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
39.     GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
    
40.        
    
41.     /* ADC Clock Enable */
    
42.     RCC_AHBPeriphClockCmd(ADC_GPIO_CLK, ENABLE);
    
43.     /*Configure ADC pin  */
    
44.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_Mode_AIN;
    
45. 
    
46.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     = VR_PIN;
    
47.     GPIO_Init(VR_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
48. 
    
49.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     = VBUS_PIN;
    
50.     GPIO_Init(VBUS_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
51. 
    
52.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     = IR_V_PIN;
    
53.     GPIO_Init(IR_V_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
54. 
    
55.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     = IR_U_PIN;
    
56.     GPIO_Init(IR_U_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
57. }
    
58. 
    
59. void Bsp_Comp_Init(void)
    
60. {
    
61.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
62.     GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
    
63.        
    
64.     /* COMP Clock Enable */
    
65.     RCC_AHBPeriphClockCmd((COMP_GPIO_CLK), ENABLE);
    
66. 
    
67.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = COMP_INP_PIN;
    
68.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    
69.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_High;
    
70.     GPIO_Init(COMP_INP_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
71. }
    
72. 
    
73. void Bsp_Led_Init(void)
    
74. {
    
75.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
76.        
    
77.     GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
    
78.        
    
79.           /* LED Clock Enable */
    
80.     RCC_AHBPeriphClockCmd(LED_RCC_CLOCKGPIO, ENABLE);
    
81.        
    
82.     /*Configure GPIO pin : LED_Pin */
    
83.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     =  LED1_PIN;
    
84.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed   = GPIO_Speed_High;
    
85.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_Mode_Out_PP;
    
86.     GPIO_Init(LED1_PORT, &GPIO_InitStructure);
    
87. }
    
88. 
    
89. void Bsp_Hall_Init(void)
    
90. {
    
91.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
92.        
    
93.     GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
    
94.        
    
95.         /* HALL Clock Enable */
    
96.     RCC_AHBPeriphClockCmd(HALL_RCC_CLOCKGPIO, ENABLE);
    
97.        
    
98.     /*Configure GPIO pin : HALL_Pin */
    
99.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     =  HALL_U_PIN;
    
100.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_Mode_IPU;
     
101.     GPIO_Init(HALL_U_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
102.        
     
103.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     =  HALL_V_PIN;
     
104.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_Mode_IPU;
     
105.     GPIO_Init(HALL_V_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
106.        
     
107.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     =  HALL_W_PIN;
     
108.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_Mode_IPU;
     
109.     GPIO_Init(HALL_W_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
110.        
     
111.         GPIO_PinAFConfig(HALL_U_PORT, HALL_U_PIN_SOURCE, HALL_U_PIN_AF);         //TIM2_CH1
     
112.         GPIO_PinAFConfig(HALL_V_PORT, HALL_V_PIN_SOURCE, HALL_V_PIN_AF);         //TIM2_CH2
     
113.         GPIO_PinAFConfig(HALL_W_PORT, HALL_W_PIN_SOURCE, HALL_W_PIN_AF);         //TIM2_CH3
     
114. }
     
115. 
     
116. void Bsp_Pwm_Init(void)
     
117. {
     
118.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
     
119.     GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
     
120.     /* PWM Clock Enable */
     
121.     RCC_AHBPeriphClockCmd(BLDC1_GPIO_CLK, ENABLE);
     
122.     /*Configure GPIO pin : PWM_Pin */
     
123.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin     = BLDC1_UH_PIN;
     
124.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed   = GPIO_Speed_High;
     
125.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode    = GPIO_Mode_AF_PP;
     
126.     GPIO_Init(BLDC1_UH_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
127. 
     
128.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BLDC1_VH_PIN;
     
129.     GPIO_Init(BLDC1_VH_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
130. 
     
131.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BLDC1_WH_PIN;
     
132.     GPIO_Init(BLDC1_WH_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
133. 
     
134.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BLDC1_UL_PIN;
     
135. #if PWM_L_USE_IO
     
136.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
     
137. #endif
     
138.     GPIO_Init(BLDC1_UL_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
139. 
     
140.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BLDC1_VL_PIN;
     
141.     GPIO_Init(BLDC1_VL_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
142. 
     
143.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = BLDC1_WL_PIN;
     
144.     GPIO_Init(BLDC1_WL_PORT, &GPIO_InitStructure);
     
145.     /*selects the pin to used as Alternate function of PWM*/
     
146.     GPIO_PinAFConfig(BLDC1_UH_PORT, BLDC1_UH_PIN_SRC, BLDC1_UH_PIN_AF);
     
147.     GPIO_PinAFConfig(BLDC1_VH_PORT, BLDC1_VH_PIN_SRC, BLDC1_VH_PIN_AF);
     
148.     GPIO_PinAFConfig(BLDC1_WH_PORT, BLDC1_WH_PIN_SRC, BLDC1_WH_PIN_AF);
     
149. 
     
150. #if PWM_L_USE_TIM
     
151.     GPIO_PinAFConfig(BLDC1_UL_PORT, BLDC1_UL_PIN_SRC, BLDC1_UL_PIN_AF);
     
152.     GPIO_PinAFConfig(BLDC1_VL_PORT, BLDC1_VL_PIN_SRC, BLDC1_VL_PIN_AF);
     
153.     GPIO_PinAFConfig(BLDC1_WL_PORT, BLDC1_WL_PIN_SRC, BLDC1_WL_PIN_AF);
     
154. #endif
     
155. #if PWM_L_USE_IO
     
156.     GPIO_ResetBits(BLDC_UL_PORT, BLDC_UL_PIN);
     
157.     GPIO_ResetBits(BLDC_VL_PORT, BLDC_VL_PIN);
     
158.     GPIO_ResetBits(BLDC_WL_PORT, BLDC_WL_PIN);
     
159. #endif
     
160. }
     
161. 
     
162. void Bsp_Gpio_Init(void)
     
163. {
     
164.     Bsp_Op_Init();
     
165.     Bsp_Led_Init();
     
166.         Bsp_Hall_Init();
     
167.     Bsp_Adc_Init();
     
168.     Bsp_Comp_Init();
     
169.     Bsp_Pwm_Init();
     
170. }
     
171. 
     
172. void Board_ADC_Init(void)
     
173. {
     
174.     /*ADC  RANK Array*/
     
175.     ADC_Channel_TypeDef sUserAdc1Channel[4];
     
176. 
     
177.     /* Configure the ADC RANK Sequence*/
     
178.     sUserAdc1Channel[0].u8Rank = IR_U_RANK;
     
179.     sUserAdc1Channel[0].sAdcChannel = IR_U_CHANNEL;
     
180.     sUserAdc1Channel[0].pNext = &sUserAdc1Channel[1];
     
181.        
     
182.     sUserAdc1Channel[1].u8Rank = IR_V_RANK;
     
183.     sUserAdc1Channel[1].sAdcChannel = IR_V_CHANNEL;
     
184.     sUserAdc1Channel[1].pNext = &sUserAdc1Channel[2];
     
185.        
     
186.     sUserAdc1Channel[2].u8Rank = VBUS_RANK;
     
187.     sUserAdc1Channel[2].sAdcChannel = VBUS_CHANNEL;
     
188.     sUserAdc1Channel[2].pNext = &sUserAdc1Channel[3];
     
189.        
     
190.     sUserAdc1Channel[3].u8Rank = VR_RANK;
     
191.     sUserAdc1Channel[3].sAdcChannel = VR_CHANNEL;
     
192.     sUserAdc1Channel[3].pNext = NULL;
     
193.        
     
194.         /* Select the ADC external trigger source of the ADC is T1_CC5*/
     
195.     Drv_Adc_Basic_Init(ADC1, ADC_ExtTrig_T1_CC4);
     
196.      /* Select the ADC sample time*/
     
197.     Drv_Adc_Channel_Init(ADC1, sUserAdc1Channel, ADC_SampleTime_2_5);
     
198. 
     
199.     ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
     
200. }
     
201. 
     
202. volatile COMP_TypeDef *pComp;
     
203. 
     
204. void Board_Comp_Init(void)
     
205. {
     
206.     COMP_Input_TypeDef sUserCompInput;
     
207.           /* Select the inverting input of the comparator */
     
208.     sUserCompInput.sCompInvertingInput = COMP_INVERTING;
     
209.           /* Select the non inverting input of the comparator*/
     
210.     sUserCompInput.sCompNonInvertingInput = COMP_NON_INVERTING;
     
211.           /* Select comparator external reference voltage */
     
212.     sUserCompInput.u8CompCrvSelect = COMP_CRV_VOLTAGE_SELECT;
     
213.           /* Initializes the COMP according to the specified parameters in the COMP_Input_TypeDef */
     
214.     Drv_Comp_Init(&sUserCompInput);
     
215. }
     
216. 
     
217. void Board_Opamp_Init(void)
     
218. {
     
219.          /* op-amp Clock Enable */
     
220.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_OPA1_Msk, ENABLE);
     
221.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_OPA2_Msk, ENABLE);
     
222.     /*Enable the specified OPAMP peripheral*/
     
223.     OPAMP_Cmd(OPAMP1,ENABLE);
     
224.     OPAMP_Cmd(OPAMP2,ENABLE);
     
225. }
     
226. 
     
227. void Peripheral_Init(void)
     
228. {
     
229.     Board_ADC_Init();
     
230.     Board_Comp_Init();
     
231.     Board_Opamp_Init();
     
232.         Drv_Hall_Init(TIM2_PRIOD, TIM2_PSC_LOAD);
     
233.     Drv_Pwm_Init(TIM1, PWMPERIOD, DEAD_TIME);
     
234.     Drv_Iwdg_Init();
     
235.        
     
236.         /*Initialize divider*/
     
237.     Drv_Hwdiv_Init();
     
238.        
     
239.         /** Enable the TIM1 */
     
240.     TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
     
241. }

复制代码

1. #ifndef __BOARD_H
   
2. #define __BOARD_H
   
3. 
   
4. /** Files includes */
   
5. #include <stdio.h>
   
6. #include "mm32_device.h"
   
7. #include "hal_conf.h"
   
8. 
   
9. #define SYSTICK_INTERRUPT           (1)
   
10. #define TIM1_UPDATE_INTERRUPT       (2)
    
11. #define ADC1_INTERRUPT              (0)
    
12. 
    
13. /** ADC interface */
    
14. #define IR_U_RANK                   (0)
    
15. #define IR_U_CHANNEL                ADC_Channel_5
    
16. 
    
17. #define IR_V_RANK                   (1)
    
18. #define IR_V_CHANNEL                ADC_Channel_4
    
19. 
    
20. #define VBUS_RANK                   (2)
    
21. #define VBUS_CHANNEL                ADC_Channel_1
    
22. 
    
23. #define VR_RANK                     (3)
    
24. #define VR_CHANNEL                  ADC_Channel_0  
    
25. 
    
26. #define ADC_GPIO_CLK               (RCC_AHBENR_GPIOA_Msk | RCC_AHBENR_GPIOB_Msk)
    
27. 
    
28. #define VR_PORT                     GPIOA
    
29. #define VR_PIN                      GPIO_Pin_1
    
30. 
    
31. #define VBUS_PORT                   GPIOA
    
32. #define VBUS_PIN                    GPIO_Pin_2
    
33. 
    
34. #define IR_U_PORT                   GPIOB
    
35. #define IR_U_PIN                    GPIO_Pin_0
    
36. 
    
37. #define IR_V_PORT                   GPIOA
    
38. #define IR_V_PIN                    GPIO_Pin_5
    
39. 
    
40. /** COMP interface */
    
41. #define COMP_NUMBER                 COMP1
    
42. #define COMP_NON_INVERTING          COMP_NonInvertingInput_IO3                                      /** for PA4 */
    
43. 
    
44. #define COMP_INVERTING              COMP_InvertingInput_IO3//COMP_InvertingInput_CRV
    
45. #define COMP_CRV_VOLTAGE_SELECT     30// means: (30+1)/64
    
46. 
    
47. #define COMP_GPIO_CLK               (RCC_AHBENR_GPIOA_Msk)
    
48. 
    
49. #define COMP_INP_PORT               GPIOB
    
50. #define COMP_INP_PIN                GPIO_Pin_0
    
51. 
    
52. /** OPAMP interface */
    
53. #define OPAMP_GPIO_CLK              (RCC_AHBENR_GPIOA_Msk | RCC_AHBENR_GPIOB_Msk)
    
54. #define OPAMP1_INM_PORT             GPIOA
    
55. #define OPAMP1_INM_PIN              GPIO_Pin_7
    
56. #define OPAMP1_INP_PORT             GPIOA
    
57. #define OPAMP1_INP_PIN              GPIO_Pin_6
    
58. #define OPAMP2_INM_PORT             GPIOA
    
59. #define OPAMP2_INM_PIN              GPIO_Pin_4
    
60. #define OPAMP2_INP_PORT             GPIOA
    
61. #define OPAMP2_INP_PIN              GPIO_Pin_3
    
62. 
    
63. /** LED interface */
    
64. #define LED_RCC_CLOCKGPIO           (RCC_AHBENR_GPIOB_Msk)
    
65. 
    
66. #define LED1_PORT                   GPIOB
    
67. #define LED1_PIN                    GPIO_Pin_9
    
68. #define LED1_PIN_SOURCE             GPIO_PinSource9
    
69. 
    
70. #define LED1_ON()                   LED1_PORT->BRR = LED1_PIN
    
71. #define LED1_OFF()                  LED1_PORT->BSRR = LED1_PIN
    
72. #define LED1_TOGGLE()               LED1_PORT->ODR ^= LED1_PIN
    
73. 
    
74. /** HALL interface */
    
75. #define HALL_RCC_CLOCKGPIO          (RCC_AHBENR_GPIOA_Msk | RCC_AHBENR_GPIOB_Msk)
    
76. 
    
77. #define HALL_U_PORT                      GPIOA
    
78. #define HALL_U_PIN                      GPIO_Pin_9
    
79. 
    
80. #define HALL_V_PORT                     GPIOA
    
81. #define HALL_V_PIN                       GPIO_Pin_8
    
82. 
    
83. #define HALL_W_PORT                       GPIOB
    
84. #define HALL_W_PIN                        GPIO_Pin_2
    
85. 
    
86. #define HALL_U_PIN_SOURCE                GPIO_PinSource9
    
87. #define HALL_V_PIN_SOURCE                 GPIO_PinSource8
    
88. #define HALL_W_PIN_SOURCE                 GPIO_PinSource2
    
89. 
    
90. #define HALL_U_PIN_AF                      GPIO_AF_0
    
91. #define HALL_V_PIN_AF                      GPIO_AF_0
    
92. #define HALL_W_PIN_AF                      GPIO_AF_0
    
93. 
    
94. /** PWM interface */
    
95. #define PWM_L_USE_IO   0
    
96. #define PWM_L_USE_TIM  1
    
97. 
    
98. #define BLDC1_GPIO_CLK               (RCC_AHBENR_GPIOA_Msk | RCC_AHBENR_GPIOB_Msk)
    
99. 
    
100. #define BLDC1_UH_PORT                GPIOB
     
101. #define BLDC1_UH_PIN                 GPIO_Pin_7
     
102. #define BLDC1_VH_PORT                GPIOB
     
103. #define BLDC1_VH_PIN                 GPIO_Pin_5
     
104. #define BLDC1_WH_PORT                GPIOB
     
105. #define BLDC1_WH_PIN                 GPIO_Pin_3
     
106. 
     
107. #define BLDC1_UL_PORT                GPIOB
     
108. #define BLDC1_UL_PIN                 GPIO_Pin_6
     
109. #define BLDC1_VL_PORT                GPIOB
     
110. #define BLDC1_VL_PIN                 GPIO_Pin_4
     
111. #define BLDC1_WL_PORT                GPIOA
     
112. #define BLDC1_WL_PIN                 GPIO_Pin_15
     
113. 
     
114. #define BLDC1_UH_PIN_SRC             GPIO_PinSource7
     
115. #define BLDC1_VH_PIN_SRC             GPIO_PinSource5
     
116. #define BLDC1_WH_PIN_SRC             GPIO_PinSource3
     
117. #define BLDC1_UL_PIN_SRC             GPIO_PinSource6
     
118. #define BLDC1_VL_PIN_SRC             GPIO_PinSource4
     
119. #define BLDC1_WL_PIN_SRC             GPIO_PinSource15
     
120. 
     
121. #define BLDC1_UH_PIN_AF              GPIO_AF_5
     
122. #define BLDC1_VH_PIN_AF              GPIO_AF_7
     
123. #define BLDC1_WH_PIN_AF              GPIO_AF_7
     
124. #define BLDC1_UL_PIN_AF              GPIO_AF_1
     
125. #define BLDC1_VL_PIN_AF              GPIO_AF_7
     
126. #define BLDC1_WL_PIN_AF              GPIO_AF_5
     
127. 
     
128. extern void Bsp_Gpio_Init(void);
     
129. extern void Peripheral_Init(void);
     
130. 
     
131. #endif
     

复制代码

    对照原理图上的管脚分布，也没发现什么不妥之处，后期有时间再在某宝上淘一个24V电机和直流可调适配器，试试这块电机驱动板的稳定性，同时学习学习Hall无刷电机驱动知识。