凌鸥创芯电机开发板LKS32MC037E+foc
#申请原创# #申请开发板# 有幸能有这次测评的机会，LKS32MC037是主频48mHZ，集成了3P3N的mos预驱，预驱电压在7.8V-28v，节省了像ir2101s或者fd6288之类预驱芯片，对于成本上是有极大的优势的，这是是一个专门用于驱动电机而开发的mcu，我们本次测评当然是哦用来测试电机，如图：基本的接线：没有合适的端子，直接焊接，省事：
我们主要是要对adc以及PWM进行配置：如下void ADC_init(void){ ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; ADC_StructInit(&ADC_InitStructure); ADC_InitStructure.Align = ADC_LEFT_ALIGN; /* ADC数据左对齐模式 */#if (CURRENT_SAMPLE_TYPE == CURRENT_SAMPLE_1SHUNT) ADC_InitStructure.FirSeg_Ch = 2; /* 第一段共采样2个通道 */ ADC_InitStructure.SecSeg_Ch = 6; /* 第二段共采样6个通道 */ ADC_InitStructure.SEL_En = ADC_MCPWM_TRG ; /* 打开MCPWM硬件触发事件 */ ADC_InitStructure.Trigger_En = ADC_HARDWARE_T0_TRG | ADC_HARDWARE_T1_TRG;;/* 打开MCPWM_T0 MCPWM_T1硬件触发事件 */ ADC_InitStructure.Trigger_Mode = ADC_2SEG_TRG; /* 设置ADC转换模式为双段式采样 */ ADC_InitStructure.IE = 0; //ADC_EOS1_IRQ_EN; /* ADC第二段采样结束中断使能,此处单电阻不需要ADC中断*/ ADC_InitStructure.ADC_SAMP_CLK = 12; /* 12--20个时钟周期 */#else#if (CURRENT_SAMPLE_TYPE == CURRENT_SAMPLE_2SHUNT) ADC_InitStructure.FirSeg_Ch = 8; /* 第一段共采样8个通道 */ ADC_InitStructure.SecSeg_Ch = 0; /* 第二段共采样0个通道 */ ADC_InitStructure.SEL_En = ADC_MCPWM_TRG ; /* 打开 MCPWM 硬件触发事件 */ ADC_InitStructure.Trigger_En = ADC_HARDWARE_T0_TRG; /* 使能 T0 硬件触发ADC采样 */ ADC_InitStructure.Trigger_Mode = ADC_1SEG_TRG; /* 设置ADC转换模式为单段式采样 */ ADC_InitStructure.IE = ADC_EOS0_IRQ_EN; /* ADC第一段采样结束中断使能 */ ADC_InitStructure.ADC_SAMP_CLK = 20; /* 12个时钟周期 */#endif#endif ADC_Init(ADC, &ADC_InitStructure); ADC_IF = 0xff; ADC_STATE_RESET(); ADC_NormalModeCFG(); } void MCPWM_init(void){ MCPWM_InitTypeDef MCPWM_InitStructure; MCPWM_StructInit(&MCPWM_InitStructure); MCPWM_InitStructure.CLK_DIV = 0; /* MCPWM时钟分频设置 */ MCPWM_InitStructure.MCLK_EN = ENABLE; /* 模块时钟开启 */ MCPWM_InitStructure.MCPWM_Cnt0_EN = ENABLE; /* 时基0主计数器开始计数使能开关 */ MCPWM_InitStructure.MCPWM_Cnt1_EN = ENABLE; /* 时基1主计数器开始计数使能开关 */ MCPWM_InitStructure.MCPWM_WorkModeCH0 = CENTRAL_PWM_MODE; MCPWM_InitStructure.MCPWM_WorkModeCH1 = CENTRAL_PWM_MODE; /* 通道工作模式设置，中心对齐或边沿对齐 */ MCPWM_InitStructure.MCPWM_WorkModeCH2 = CENTRAL_PWM_MODE; /* 自动更新使能寄存器 MCPWM_TH00 自动加载使能 MCPWM_TMR0 自动加载使能 MCPWM_0TH 自动加载使能 MCPWM_0CNT 自动加载使能*/ MCPWM_InitStructure.AUEN = TH00_AUEN | TH01_AUEN | TH10_AUEN | TH11_AUEN | TH20_AUEN | TH21_AUEN | TMR0_AUEN | TMR1_AUEN | TMR2_AUEN | TMR3_AUEN | TH0_AUEN | TH30_AUEN | TH31_AUEN ; MCPWM_InitStructure.GPIO_BKIN_Filter = 12; /* 急停事件(来自IO口信号)数字滤波器时间设置 */ MCPWM_InitStructure.CMP_BKIN_Filter = 12; /* 急停事件(来自比较器信号)数字滤波器时间设置 */ MCPWM_InitStructure.TimeBase0_PERIOD = PWM_PERIOD; /* 时期0周期设置 */ MCPWM_InitStructure.TimeBase1_PERIOD = PWM_PERIOD; /* 时期1周期设置 */ MCPWM_InitStructure.TriggerPoint0 = (u16)(20 - PWM_PERIOD); //100 /* MCPWM_TMR0 ADC触发事件T0 设置 */ MCPWM_InitStructure.TriggerPoint1 = (u16)(800 - PWM_PERIOD); /* MCPWM_TMR1 ADC触发事件T1 设置 */ MCPWM_InitStructure.DeadTimeCH0123N = DEADTIME; /* 通道0,1,2,3的N端死区时间设置 */ MCPWM_InitStructure.DeadTimeCH0123P = DEADTIME; /* 通道0,1,2,3的P端死区时间设置 */ #if (PRE_DRIVER_POLARITY == P_HIGH__N_LOW) /* CHxP 高有效， CHxN低电平有效 */ MCPWM_InitStructure.CH0N_Polarity_INV = ENABLE; /* CH0N通道输出极性设置 | 正常输出或取反输出*/ MCPWM_InitStructure.CH0P_Polarity_INV = DISABLE; /* CH0P通道输出极性设置 | 正常输出或取反输出 */ MCPWM_InitStructure.CH1N_Polarity_INV = ENABLE; MCPWM_InitStructure.CH1P_Polarity_INV = DISABLE; MCPWM_InitStructure.CH2N_Polarity_INV = ENABLE; MCPWM_InitStructure.CH2P_Polarity_INV = DISABLE; MCPWM_InitStructure.Switch_CH0N_CH0P =DISABLE; /* 通道交换选择设置 | CH0P和CH0N是否选择信号交换 */ MCPWM_InitStructure.Switch_CH1N_CH1P =DISABLE; /* 通道交换选择设置 */ MCPWM_InitStructure.Switch_CH2N_CH2P =DISABLE; /* 通道交换选择设置 */ /* 默认电平设置 默认电平输出不受MCPWM_IO01和MCPWM_IO23的 BIT0、BIT1、BIT8、BIT9、BIT6、BIT14 通道交换和极性控制的影响，直接控制通道输出 */ MCPWM_InitStructure.CH0P_default_output = LOW_LEVEL; MCPWM_InitStructure.CH0N_default_output = HIGH_LEVEL; MCPWM_InitStructure.CH1P_default_output = LOW_LEVEL; /* CH1P对应引脚在空闲状态输出低电平 */ MCPWM_InitStructure.CH1N_default_output = HIGH_LEVEL; /* CH1N对应引脚在空闲状态输出高电平 */ MCPWM_InitStructure.CH2P_default_output = LOW_LEVEL; MCPWM_InitStructure.CH2N_default_output = HIGH_LEVEL;#else#if (PRE_DRIVER_POLARITY == P_HIGH__N_HIGH) /* CHxP 高有效， CHxN高电平有效 */ MCPWM_InitStructure.CH0N_Polarity_INV = DISABLE; /* CH0N通道输出极性设置 | 正常输出或取反输出*/ MCPWM_InitStructure.CH0P_Polarity_INV = DISABLE; /* CH0P通道输出极性设置 | 正常输出或取反输出 */ MCPWM_InitStructure.CH1N_Polarity_INV = DISABLE; MCPWM_InitStructure.CH1P_Polarity_INV = DISABLE; MCPWM_InitStructure.CH2N_Polarity_INV = DISABLE; MCPWM_InitStructure.CH2P_Polarity_INV = DISABLE; MCPWM_InitStructure.Switch_CH0N_CH0P =DISABLE; /* 通道交换选择设置 | CH0P和CH0N是否选择信号交换 */ MCPWM_InitStructure.Switch_CH1N_CH1P =DISABLE; /* 通道交换选择设置 */ MCPWM_InitStructure.Switch_CH2N_CH2P =DISABLE; /* 通道交换选择设置 */ /* 默认电平设置 默认电平输出不受MCPWM_IO01和MCPWM_IO23的 BIT0、BIT1、BIT8、BIT9、BIT6、BIT14 通道交换和极性控制的影响，直接控制通道输出 */ MCPWM_InitStructure.CH0P_default_output = LOW_LEVEL; MCPWM_InitStructure.CH0N_default_output = LOW_LEVEL; MCPWM_InitStructure.CH1P_default_output = LOW_LEVEL; /* CH1P对应引脚在空闲状态输出低电平 */ MCPWM_InitStructure.CH1N_default_output = LOW_LEVEL; /* CH1N对应引脚在空闲状态输出高电平 */ MCPWM_InitStructure.CH2P_default_output = LOW_LEVEL; MCPWM_InitStructure.CH2N_default_output = LOW_LEVEL;#endif#endif MCPWM_InitStructure.DebugMode_PWM_out = ENABLE; /* 在接上仿真器debug程序时，暂停MCU运行时，选择各PWM通道正常输出调制信号 还是输出默认电平，保护功率器件 ENABLE:正常输出 DISABLE:输出默认电平*/ MCPWM_InitStructure.MCPWM_Base0T0_UpdateEN = ENABLE; /* MCPWM 时基0 T0事件更新使能 */ MCPWM_InitStructure.MCPWM_Base0T1_UpdateEN = DISABLE; /* MCPWM 时基0 T1事件更新 禁止*/ MCPWM_InitStructure.MCPWM_Base1T0_UpdateEN = ENABLE; /* MCPWM 时基1 T0事件更新使能 */ MCPWM_InitStructure.MCPWM_Base1T1_UpdateEN = DISABLE; /* MCPWM 时基1 T1事件更新 禁止*/ #if (CURRENT_SAMPLE_TYPE == CURRENT_SAMPLE_1SHUNT) MCPWM_InitStructure.CNT0_T1_Update_INT_EN = ENABLE; /* T0更新事件 中断使能或关闭 */#else#if (CURRENT_SAMPLE_TYPE == CURRENT_SAMPLE_2SHUNT) MCPWM_InitStructure.CNT0_T0_Update_INT_EN = DISABLE; /* T0更新事件 中断使能或关闭 */#else#if (CURRENT_SAMPLE_TYPE == CURRENT_SAMPLE_3SHUNT) MCPWM_InitStructure.CNT0_T0_Update_INT_EN = DISABLE; /* T0更新事件 中断使能或关闭 */#endif#endif#endif MCPWM_InitStructure.FAIL0_INT_EN = ENABLE; /* FAIL0事件 中断使能或关闭 */ MCPWM_InitStructure.FAIL0_INPUT_EN = ENABLE; /* FAIL0通道急停功能打开或关闭 */ MCPWM_InitStructure.FAIL0_Signal_Sel = FAIL_SEL_CMP; /* FAIL0事件信号选择，比较器或IO口 */ MCPWM_InitStructure.FAIL0_Polarity = HIGH_LEVEL_VALID; /* FAIL0事件极性选择，高有效 */ MCPWM_InitStructure.FAIL1_INT_EN = DISABLE; /* FAIL1事件 中断使能或关闭 */ MCPWM_InitStructure.FAIL1_INPUT_EN = DISABLE; /* FAIL1通道急停功能打开或关闭 */ MCPWM_InitStructure.FAIL1_Signal_Sel = FAIL_SEL_CMP; /* FAIL1事件信号选择，比较器或IO口 */ MCPWM_InitStructure.FAIL1_Polarity = HIGH_LEVEL_VALID; /* FAIL1事件极性选择，高有效或低有效 */ #ifdef MCPWM_SWAP_FUNCTION /* 使用034D, 037E内置预驱芯片需要打开PWM交换功能 */ MCPWM_PRT = 0x0000DEAD; /*enter password to unlock write protection */ MCPWM_SWAP = 0x67;#endif MCPWM_Init(MCPWM0, &MCPWM_InitStructure); /* MCPWM0 模块初始化 */ mIPD_CtrProc.hDriverPolarity = MCPWM_IO01; /* 读出驱动极性 */} 上电后，指示灯一切正常，接下来就是用官方提供的无感foc代码，其实应该是一个磁链观测器，目前用的比较的多的是滑膜，龙伯格观测器，还有就是扩展卡尔曼观测器，卡尔曼观测器要运行在比较好一点的单片机上，可以一开始就能够电流闭环速度开环，启动的时候很平稳，本人用STM32G431测试过,说了一些废话，现在我们要修改官方提供的代码，修改起来也是比较简单，基本上只需要修改电机参数，电流环和速度环的pid参数，以及启动参数。我这个这个电机没有修改启动参数，只修改了电机参数，就直接跑起来了。很意外。就是在开环启动的时候抖动的厉害，闭环后运行平稳，噪音还可以。因为目前第一步主要做的事能让电机跑起来，启动参数后续在慢慢优化。/* ------------------------------Motor Parameter------------------------------ */#define U_MOTOR_PP (8.0f) /*电机极对数 */#define U_MOTOR_RS (1.537f) /*单位: Ω电机相电阻 */#define U_MOTOR_LD (2389.0f) /*单位: uH电机d轴电感 #define U_MOTOR_LQ (2450.0f) /* 单位: uH 电机q感 */这是对电机参数的修改 #define AMPLIFICATION_GAIN (5.8064516) /*运放放大倍数200;11.2*/#define RSHUNT (0.050) /*单位: Ω采样电阻阻值 */#define VOLTAGE_SHUNT_RATIO (3.3/(47.0 + 3.3)) /* 母线电压分压比 */#define BEMF_SHUNT_RATIO (3.3/(47.0 + 3.3)) /* 反电势电压分压比 */#define CURRENT_SAMPLE_TYPE CURRENT_SAMPLE_2SHUNT/* 电流采样方式选择 */#define ROTOR_SENSOR_TYPE ROTOR_SENSORLESS /* 电机位置传感器类型选择 ROTOR_HALL_SENSOR为有感*/这是运放及母线电压的参数，不需要进行修改。 修改完成后，我们直接仿真，直接在程序中struAppCommData.bOpenRunFlag标志位，让其运行起来，开环启动的时候电机有抖动，进入闭环后电机运行平稳，如图：
其实上面有电机的图片都电机都跑起来了，看的不是很明显。仿真图如下：至此初步测试完成，后续还需要对启动是的参数做优化，启动有抖动，总体来说对于目前总体的环境下，本方案对于能够快速开发一个无感的foc方案来说是非常棒的，不用在自己慢慢编写观测器代码，不需要用mtlab仿真。对于相差不大的电机，直接修改参数就能运行，大大减小了开发周期。电机运行的视频地址：https://www.bilibili.com/video/BV1yo4y1h7HC/?buvid=Z04502051A82C4AB404BA003C0510F7C3D18&is_story_h5=false&mid=5z%2FUqHVd9WoCItIuHxAxyA%3D%3D&plat_id=147&share_from=ugc&share_medium=iphone&share_plat=ios&share_session_id=08BC7483-F861-4174-AC17-AB30189AB58D&share_source=WEIXIN&share_tag=s_i×tamp=1677384563&unique_k=wgW7mrq&up_id=514881840。
这个开发板可以直接用Jlink下载吗？ MOS管很贵吗？
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