【凌鸥创芯电机开发板LKS32MC071CBT8评测报告】5.我的无刷电机控制入门

只看该作者 · 2023-6-23 10:56

本帖最后由 yuyy1989 于 2023-6-23 13:29 编辑

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5.我的无刷电机控制入门
第一次接触无刷电机，从入门一点一点来吧。
5.1无刷电机的原理
首先来了解一下无刷电机是如何转起来的，和有刷电机不同，无刷电机的永磁体在转子上，电磁线圈在定子上，通过不断切换不同组的电磁线圈通电来驱使转子转动，从这张动图更能直接了解这个过程

也有另一种驱动方式

而MCU要让无刷电机转起来做的就是不断的切换电磁线圈组
看一下功率底板的原理图

底板上通过2个io控制一个LKS560的芯片来间接控制电磁线圈一个脚的高低电平，这样4个io来控制一个电磁线圈的通电和极性，查看LKS560的手册

了解了控制逻辑之后，就知道如何用这个MCU配合底板让无刷电机转起来了
5.2简单让电机先转起来
看一下MUC板的原理图，UP UN VP VN WP WN这6个是控制电机转起来的引脚

通过上面的了解，电机转一圈（先不管方向）UP UN VP VN WP WN的变化过程为
1 1 0 0 0 1
0 1 1 1 0 0
0 0 0 1 1 1
停下来时，要让所有线圈都断电
0 1 0 1 0 1
转的步骤是不是很像流水灯，那就把留水灯那个程序改一改用手动控制IO的方式先让电机转起来
代码示例

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#include "lks32mc07x.h"

#include "lks32mc07x_gpio.h"

#include "lks32mc07x_sys.h"



#include "yuyy_delay.h"



#define LED_GPIO GPIO0

#define LED1_PIN GPIO_Pin_6

#define LED2_PIN GPIO_Pin_7

#define LED3_PIN GPIO_Pin_3

#define LED_PINS LED1_PIN|LED2_PIN|LED3_PIN



#define KEY_GPIO GPIO2

#define KEY_START_PIN GPIO_Pin_11

#define KEY_STOP_PIN GPIO_Pin_12

#define KEY_PINS KEY_START_PIN|KEY_STOP_PIN



void led_init(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

    GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin =  LED_PINS;

    GPIO_Init(LED_GPIO, &GPIO_InitStruct);

    GPIO_ResetBits(LED_GPIO, LED1_PIN|LED2_PIN);

    GPIO_SetBits(LED_GPIO, LED3_PIN);

}



void key_init()

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

    GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin =  KEY_PINS;

    GPIO_Init(KEY_GPIO, &GPIO_InitStruct);

}



void uvw_testinit()

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

    GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;

    GPIO_Init(GPIO1, &GPIO_InitStruct);

}



void mcu_init(void)

{

    __disable_irq();         /* 关闭中断 中断总开关 */

    SYS_WR_PROTECT = 0x7a83; /*使能系统寄存器写操作*/

    FLASH_CFG |= 0x00080000; /* enable prefetch ，FLASH预取加速使能*/        

    IWDG_DISABLE();                                                /*关闭清零看门狗*/

    SYS_MclkChoice(SYS_MCLK_96M_RC); /*选择当前主时钟频率*/

    led_init();        

    key_init();

    yuyy_hs12864g18b_init();

    uvw_testinit();

    yuyy_delay_us(100);          /* 延时等待硬件初始化稳定 */

    SYS_WR_PROTECT = 0x0;    /*关闭系统寄存器写操作*/

    __enable_irq();          /* 开启总中断 */

}



int main(void)

{

    uint8_t run = 0;

    uint8_t key_start_downcount = 0;

    uint8_t key_stop_downcount = 0;

    uint8_t runstep = 0;

    mcu_init();

    while (1)

    {

        if(Bit_RESET == GPIO_ReadInputDataBit(KEY_GPIO,KEY_START_PIN))

        {

            if(key_start_downcount < 0xFF)

                key_start_downcount++;

        }

        else

        {

            if(key_start_downcount > 3 && run == 0)

            {

                run = 1;

                runstep = 0;

            }

            key_start_downcount = 0;

        }

        

        if(Bit_RESET == GPIO_ReadInputDataBit(KEY_GPIO,KEY_STOP_PIN))

        {

            if(key_stop_downcount < 0xFF)

                key_stop_downcount++;

        }

        else

        {

            if(key_stop_downcount > 3 && run > 0)

            {

                run = 0;

                runstep = 0;

            }

            key_stop_downcount = 0;

        }

        

        if(runstep > 0)

            runstep--;

        else

        {

            runstep = 0;//200;//先用较长的时间测试，没问题后再改成0

            switch(run)

            {

                case 1:

                    GPIO_SetBits(LED_GPIO, LED1_PIN);

                    GPIO_ResetBits(LED_GPIO, LED2_PIN);

                    GPIO_SetBits(LED_GPIO, LED3_PIN);

                    

                    GPIO_SetBits(GPIO1, GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5);

                    GPIO_ResetBits(GPIO1, GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);

                    GPIO_ResetBits(GPIO1, GPIO_Pin_8);

                    GPIO_SetBits(GPIO1, GPIO_Pin_9);

                    run = 2;

                    break;

                case 2:

                    GPIO_ResetBits(LED_GPIO, LED1_PIN);

                    GPIO_SetBits(LED_GPIO, LED2_PIN);

                    GPIO_SetBits(LED_GPIO, LED3_PIN);



                    GPIO_SetBits(GPIO1, GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);

                    GPIO_ResetBits(GPIO1, GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9);

                    GPIO_ResetBits(GPIO1, GPIO_Pin_4);

                    GPIO_SetBits(GPIO1, GPIO_Pin_5);

                    run = 3;

                    break;

                case 3:

                    GPIO_ResetBits(LED_GPIO, LED1_PIN);

                    GPIO_ResetBits(LED_GPIO, LED2_PIN);

                    GPIO_ResetBits(LED_GPIO, LED3_PIN);

                    

                    GPIO_SetBits(GPIO1, GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9);

                    GPIO_ResetBits(GPIO1, GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5);

                    GPIO_ResetBits(GPIO1, GPIO_Pin_6);

                    GPIO_SetBits(GPIO1, GPIO_Pin_7);

                    run = 1;

                    break;

                default:

                    GPIO_ResetBits(LED_GPIO, LED1_PIN);

                    GPIO_ResetBits(LED_GPIO, LED2_PIN);

                    GPIO_SetBits(LED_GPIO, LED3_PIN);

                

                    GPIO_ResetBits(GPIO1, GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_8);

                    GPIO_SetBits(GPIO1, GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_9);

                    run = 0;

                    break;

            }

        }

        yuyy_delay_ms(10);

    }

}

注意正式接电机前，先用较长的切换周期，用万用表测一下UVW的输出是否正常，停下后是否输出都为0，一切OK后再接上电机进行测试
最终效果

当然作为一颗面向电机控制的芯片，LKS32MC071自带有专门的控制电机的方法，接下来将尝试用专用的方法来控制电机