本帖最后由 RuiJack 于 2017-8-30 21:22 编辑 6 @2 X6 @6 u2 d+ `. N6 o
* m' l0 b: N' b) Y* R 此次培训的视频和工具大家都差不多能介绍的都介绍了诶,我们还可以怎么玩玩?- p! T. H% I5 C3 b; }2 ^
好像之前一直想把四轴用的电调也做来玩玩,但又不会电机控制咧。这次好像可以捡个便宜,用ST的库来仿照做一个?
, e, E( `9 r0 c4 l3 F9 V8 f4 X
! l+ K/ j$ r W 那么,初步想法是这样的 -> 原来的工程 + PWM捕获 = 简易电调。" ] O" L, j% K% U
连工程都用原来的,可是懒到家了。
- N; t% @1 h( |4 q, ? 好了,首先来看看可用的资源。nucleo-F302的板子,电机驱动库SPN7的示例功工程中已经使用了TIM1,TIM2,TIM6,TIM16,额。为了保证尽可能少的改动,来看看还有哪个定时器可以用吧。( |7 [* o$ G5 _) H* D1 j
/ u8 E7 J9 U$ P2 j8 v6 F 好吧,至少还有两个定时器可供选择,TIM15,TIM17,但是板子上已经有很多已经都有用了,有些也被电机驱动库作为其他功能用了,对照数据手册和nucleo-F302板子的AD PCB功能,来寻找可用的GPIO,这里就省略耗时的过程。来看下其中一个可用的IO
e7 c% k( r; m7 r
# Q- x2 e! m }* g 是的,你没有看错,这还是UART2的RX引脚,已经被用了,好在可以暂时不用串口2来接收上位机数据,只用于向电脑发送调试数据。对应板子上的插针是0 C Q0 _( j5 o/ ~
5 H3 \2 ~ v% Q, h, l* Z! P! b
刚好还有个插针,后面再介绍下这还有个方便测试的好处。+ P0 g% t1 v/ W7 c
?1 x/ L E( U( K5 n 好了,继续正题。接下来开始初始化TIM15 CH2.之前还没有接触过HAL库,很多地方就参考库中的例程来了。
1 ?; N/ _6 ^7 T- D& j 首先是GPIO初始化。之所以连这个也提出来,是因为一直在纳闷儿引脚要配置为复用上下拉模式,可能有段时间没用32的定时器捕获模式了,有点忘了。( r2 r) e$ v, x
' @9 l Q8 r, H. O
- GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;+ X+ W% h' p1 C( D2 ]
- GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;. j9 r9 I$ V+ E* S! @) M: s6 y$ C
- GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
n8 B. a' U9 m7 ~8 B7 }4 c - GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
; ?4 h! H! z! |2 v( N2 t0 ]2 Q - GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF9_TIM15;
# ?5 {( y: w0 X/ L' \3 q - HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);0 {. u8 @ N5 ?# m$ b1 b
复制代码 然后是定时器基本参数的初始化。- htim15.Instance = TIM15;* \9 a: a; t& h& A/ J
- htim15.Init.Prescaler = 72 - 1;
- Z8 @7 _( o7 k1 V0 Q1 A( l2 _ - htim15.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;3 A; z8 g- h& |5 j
- htim15.Init.Period = 0xFFFF;( |0 G# N- n3 O' `
- htim15.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;8 L% ?* H5 J+ [9 w I
- htim15.Init.RepetitionCounter = 0;
& I) C9 S! P5 x8 ]% D$ P* J1 G - htim15.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;' b2 {) h$ }, w4 D9 r8 i
- if(HAL_TIM_IC_Init(&htim15) != HAL_OK)4 U# q) W( R$ ?* u8 x! ~
- {- f+ ^3 u( G/ E* g
- BSP_LED_On(LED2); % V. M' X4 n" n: C$ |$ G
- }# ]. {6 w1 \$ ?: T
复制代码 接着是两个定时器通道的配置。这里直接使用了32定时器的PWM输入模式,以前在F1上就用得方便,这里也将两个内部输入通道连接到同一个输入引脚,CH2,通道1用作高电平脉宽采集,通道2用作PWM周期采集。两个通道的配置差异主要是采样边沿,和通道映射。
% T9 o! n+ p9 l- sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
! V0 C% D( F& u4 H - sConfigIC.ICFilter = 0;2 @9 c/ h2 {3 i% U
- ( e. Z: o4 t) C; c9 U4 e
- sConfigIC.ICPolarity = TIM_ICPOLARITY_FALLING;
% M# P2 F5 N r; A - sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_INDIRECTTI;
@: x) e, Y4 m1 y; m - if(HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim15, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
% `9 I% _0 S2 W" }( j2 _ - { . M* o4 J# j8 b7 S V$ G& `
- BSP_LED_On(LED2);: p# ]5 m" Y Q% ?' Y( u' w
- }
. z+ `6 h0 U+ I0 m. l9 w: D5 O - 8 ^* T/ _, x5 X. X
- sConfigIC.ICPolarity = TIM_ICPOLARITY_RISING;
* x# i, H" u9 c( F9 U# g - sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
4 v1 O) q: O" ^$ g# C) J% y - if(HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim15, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
: u8 I7 C( |1 E - {
% }2 c4 e& U: @ - BSP_LED_On(LED2);8 R! B7 j5 c% }
- }
' R7 w% W0 u2 a8 V: c% B
复制代码 这里有一段是输入捕获的配置,跟以前STD库有些区别,还没细看,直接从HAL库例程中拿过来先用着2 T. W2 U ?8 b4 E9 l: |) _+ H/ T1 K
- sSlaveConfig.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_RESET;0 S7 w0 e& @& G% N7 Z
- sSlaveConfig.InputTrigger = TIM_TS_TI2FP2;: S5 G8 N( G2 R# O
- sSlaveConfig.TriggerPolarity = TIM_TRIGGERPOLARITY_NONINVERTED;$ r1 e1 H9 m: x1 L) e
- sSlaveConfig.TriggerPrescaler = TIM_TRIGGERPRESCALER_DIV1;
. _; W& Q) v" o# U7 f" v - sSlaveConfig.TriggerFilter = 0;
w' H: u0 q- D8 f5 t - if(HAL_TIM_SlaveConfigSynchronization(&htim15, &sSlaveConfig) != HAL_OK)7 k7 Z, L: H& A1 ~+ }
- {4 {0 d" B" }' G' |; f
- BSP_LED_On(LED2);
3 g5 Z% ]8 ]! ~8 P' r% [1 Q - }
v) O( d4 d) {# l! m) Y
复制代码 还有两个通道输入捕获中断的使能
; p* T1 D! b. X9 c1 R0 x- if (HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim15, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
- n* w" _# Z- B* K, T; w: @& M. o - {; r+ X& A6 N9 m7 Z) J. a, O! _
- BSP_LED_On(LED2);
2 F7 ]2 Z3 a4 A; S! Q6 P - Error_Handler();) l7 c _) V( M; x; s% ~4 a d5 z
- }( |% v9 u: b9 N/ M8 i
- 4 b5 r; u( p$ j
- if (HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim15, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
! c( x6 w% A/ x2 \% R* A - {: X! q: D' A" H% T
- BSP_LED_On(LED2);" u7 P1 q% t7 c: u: g2 L, a5 m( Q
- Error_Handler();
% u% s0 q. ]" c0 I - }
+ F7 ~. @/ l0 [; Q6 n
复制代码 我们在按顺序看中断部分,首先是中断向量的使能。这里需要注意的是TIM15的中断和TIM1 BREAK中断是用的同一个中断向量。. a7 @' C* l5 ~! y% V+ K, {
- #define TIM15_IRQn TIM1_BRK_TIM15_IRQn
8 G7 S Q" g3 v
复制代码 所以最终我们还是得对原有工程进行修改,还是按顺序先来看中断服务函数* ?0 l7 T2 g: R" J& s5 P, o
- void TIM1_BRK_TIM15_IRQHandler(void)
$ Z; p0 n# G$ p8 k7 @6 d - {
) c% n3 o- @ w' }' h& |5 e
7 C& {) m" S, k F2 R2 t- if(__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_BREAK) != RESET)
) l) z) ]! _9 o! T0 b* i7 r - {
- N$ p: N' |# u7 l H2 t/ w - MC_StopMotor(); 3 o. m- V, [4 m+ C
- SIXSTEP_parameters.STATUS = OVERCURRENT;
& B3 h% f/ H! |* v - }6 H- t/ x$ w v( [& o0 \( n
- : b% g! ~' O; Q* Q$ Q
- HAL_TIM_IRQHandler(&htim1);8 A6 v% H8 ?. f9 B0 y3 \, _) q
- HAL_TIM_IRQHandler(&htim15);
6 ?. w9 q: Q0 B, C3 f* _2 x - }
& s+ J$ t3 o% G- g' r0 c A% {
复制代码 最后一行就是添加的TIM15中断服务函数入口。( H4 U9 `% ^5 g2 x" _8 P
接下来继续刚才提到需要修改的两个地方,由于HAL库中将中断分类处理进行了封装,这里就不贴这个部分,直接来看需要修改的部分。8 u' \0 w6 u2 K
首先是TIM6的计数器溢出中断,这里改好的,对入口参数进行检查,确认是TIM6的溢出中断,才执行原来的函数。同时为TIM15添加溢出中断的回调函数。% f2 P7 M. w9 [4 Z
- void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)7 ~' O' A8 d1 F2 ~, S; ]) |" n: r
- {4 _; z, i/ k. { E$ g/ @
- if(htim->Instance == TIM6)
2 q3 K! F+ R" U( w/ f' B" ?& v+ N- U4 m - {. v& u; @: u) y9 g) U' q
- MC_TIMx_SixStep_timebase();# _' I+ L/ T- H7 y+ q( z' V" T% n
- }
' R* F! a, D& X- ~" C/ P; X - else if(htim->Instance == TIM15)3 h Y5 [* {, z- M4 s. U9 W
- {/ H* a$ z0 o5 X h
- TIM15_PeriodElapsedCallback();
- l1 J5 _. E" n - }
4 d9 a P9 x4 i7 X+ ^7 S; B6 U" n - 6 o) E% l& } K" G: b) W. a, @
- }
复制代码 话说写到这我突然忘了还有哪个地方的中断服务函数要改,敢信?唉,像我这样思路不清晰的,写代码真是个定时炸弹呀,指不定哪里留了个BUG还记不起来了。 大家待会儿直接对照看工程代码吧。
: M& o% f, U/ p* ?$ x# \, [ TIM15用到了两个中断,一个是溢出中断,记录溢出次数,另一个是读取捕获到的高电平脉宽值和PWM周期值。前面将定时器时钟设置为1/72主频,这样捕获到的值的单位刚好就是us
! f H1 }5 f6 K- void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)% y Z' l% W% l W
- {
K+ j3 B; |' p* f5 X! t - if (htim->Instance == TIM15)
* a+ z3 {& V& w - {5 m4 t8 u1 K0 @0 H- y' B: \" K
- if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
1 J3 _( D1 ^: S) s; l - { z* c {' k3 O/ W) W" w
- capCnt++;
6 `! o4 |5 c6 ~! `+ ~: I8 @ - 5 y+ ~1 C# d8 w% f% z4 `
- pulsePeriod = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_2) + periodCnt * 0xFFFF;3 \7 s6 A9 p' M0 G* F
- pulsePeriod += 1;8 T/ Z5 Y: r& T
- periodCnt = 0;: X$ J' H/ Y5 } [' w
- pulseWidth = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);1 y9 i) V) W, B
- pulseWidth += 1;
$ {* p' c ]( O6 R8 h% v7 |. c! F - 5 z/ D9 D6 C8 O3 k! v% L, v
- if (pulsePeriod != 0)( L# B* [, U" {" r. c" I
- {
: ~, v) E z, N7 E% v% t) j! O - uwDutyCycle = (pulseWidth * 100) / pulsePeriod;" N/ ~# C" x8 T$ c
- uwFrequency = ulTmrClk / pulsePeriod;3 q% i; S$ { Q- k& }) g& K+ j
- }
; i" g$ C) P8 e) F, r - else* ?& k: }8 `' d$ T: r
- {
1 ^* m* i0 \! [' W) q- L, [; M# C - uwDutyCycle = 0;
/ O2 C8 d) t' N r+ A - uwFrequency = 0;, X; M6 u0 q6 K$ f
- pulsePeriod = 0;
! @; I* G' n. E! ^1 I8 l: A: d( Y - pulseWidth = 0;1 s" }3 U$ D0 Z: i& t: R
- }
3 B. P5 ~. j+ [, ` - }. |: M/ L1 ~- q- G( M' e: K$ E
- }
; o5 o: v4 n# J. l5 F - }
- ^$ j3 G' I, e4 k4 O- @" |% j
复制代码 好了,主要的两个部分就这些,剩下的就是启动停止电机和设置速度。这部分就不贴吧,直接上传功臣压缩包。
6 a$ M9 I' s9 Z) m
9 ^) z# X7 R& _9 G. K 话说我还去移植6步换相的库,浪费的时间都可以熟悉HAL库,然后开始学习FOC库了 g/ v) x% z i! }: Y7 _
7 J: I/ b& m) N$ q; k3 J
今天先上传,改天有时间再来完善,大家看了一起讨论讨论。" e5 ?. ^* P; V; Y: v9 N: ~* p
/-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------/( {; z5 K; [2 P6 m3 D4 c
顺便把测试图片和视频上传了) V: Y: ^8 Q/ X: Z
1 A% a1 I- P1 K4 w V8 U" | 测试视频,使用函数发生器给电调信号,周期20ms,油门对应的脉冲宽度1-2ms。
9 a5 v; T6 h% V$ }6 F. Z% Z2 c/ C0 b6 }' v: N
& \: z! ?$ ?* _% n. t1 M
6 a9 K) ]; b( E& j1 ? |
http://www.st.com/content/st_com ... t5571_gl_bn_aug2017, v* c8 `0 q u
$ A* w, m# Q# U6 Z" Z* w
workbench界面有改动,电机硬件参数增加了诸如摩擦系数等,看起来速度环下以后PID不用用户改了。# b. I3 R5 F/ k/ ], c; N
, n; M" g) J% R. C$ {
ST其实是有几个版本的ESC的,还有一个是深圳ST做的基于STSPIN32F0的版本,另外说还有一个完整的无人机方案,包括姿态控制和ESC,说是开源的,可能还需要一些时间才能公开。
分享个链接学习下?6 u+ c9 U7 v5 g( x
PCB工程应该是开源的吧