本帖最后由 RuiJack 于 2017-8-30 21:22 编辑
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?
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?
那么,初步想法是这样的 -> 原来的工程 + PWM捕获 = 简易电调。
连工程都用原来的,可是懒到家了。
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。
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
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
刚好还有个插针,后面再介绍下这还有个方便测试的好处。
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。
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。
- GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;
- GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
- GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
- GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
- GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF9_TIM15;
- HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
复制代码 然后是定时器基本参数的初始化。- htim15.Instance = TIM15;
- htim15.Init.Prescaler = 72 - 1;
- htim15.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
- htim15.Init.Period = 0xFFFF;
- htim15.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
- htim15.Init.RepetitionCounter = 0;
- htim15.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
- if(HAL_TIM_IC_Init(&htim15) != HAL_OK)
- {
- BSP_LED_On(LED2);
- }
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。
- sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
- sConfigIC.ICFilter = 0;
- sConfigIC.ICPolarity = TIM_ICPOLARITY_FALLING;
- sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_INDIRECTTI;
- if(HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim15, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
- {
- BSP_LED_On(LED2);
- }
- sConfigIC.ICPolarity = TIM_ICPOLARITY_RISING;
- sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
- if(HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim15, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
- {
- BSP_LED_On(LED2);
- }
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
- sSlaveConfig.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_RESET;
- sSlaveConfig.InputTrigger = TIM_TS_TI2FP2;
- sSlaveConfig.TriggerPolarity = TIM_TRIGGERPOLARITY_NONINVERTED;
- sSlaveConfig.TriggerPrescaler = TIM_TRIGGERPRESCALER_DIV1;
- sSlaveConfig.TriggerFilter = 0;
- if(HAL_TIM_SlaveConfigSynchronization(&htim15, &sSlaveConfig) != HAL_OK)
- {
- BSP_LED_On(LED2);
- }
复制代码 还有两个通道输入捕获中断的使能
- if (HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim15, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
- {
- BSP_LED_On(LED2);
- Error_Handler();
- }
- if (HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim15, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
- {
- BSP_LED_On(LED2);
- Error_Handler();
- }
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。
- #define TIM15_IRQn TIM1_BRK_TIM15_IRQn
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
- void TIM1_BRK_TIM15_IRQHandler(void)
- {
- if(__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim1, TIM_FLAG_BREAK) != RESET)
- {
- MC_StopMotor();
- SIXSTEP_parameters.STATUS = OVERCURRENT;
- }
- HAL_TIM_IRQHandler(&htim1);
- HAL_TIM_IRQHandler(&htim15);
- }
复制代码 最后一行就是添加的TIM15中断服务函数入口。
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。
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。
- void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
- {
- if(htim->Instance == TIM6)
- {
- MC_TIMx_SixStep_timebase();
- }
- else if(htim->Instance == TIM15)
- {
- TIM15_PeriodElapsedCallback();
- }
-
- }
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。
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
- void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
- {
- if (htim->Instance == TIM15)
- {
- if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
- {
- capCnt++;
- pulsePeriod = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_2) + periodCnt * 0xFFFF;
- pulsePeriod += 1;
- periodCnt = 0;
- pulseWidth = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_1);
- pulseWidth += 1;
- if (pulsePeriod != 0)
- {
- uwDutyCycle = (pulseWidth * 100) / pulsePeriod;
- uwFrequency = ulTmrClk / pulsePeriod;
- }
- else
- {
- uwDutyCycle = 0;
- uwFrequency = 0;
- pulsePeriod = 0;
- pulseWidth = 0;
- }
- }
- }
- }
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。
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
今天先上传,改天有时间再来完善,大家看了一起讨论讨论。
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顺便把测试图片和视频上传了
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。
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http://www.st.com/content/st_com ... t5571_gl_bn_aug2017
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。
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?
PCB工程应该是开源的吧