一、STM32F103驱动无刷直流电机基本思路
无刷电机控制是基于6步换相法如下图所示：
6 ]  _! a! M$ i$ K9 b0 P0 w, ~# f# |
4 |! b/ V) f9 r/ c& ~0 q2 w
$ c5 `" ]& j+ p$ Q7 Q0 I
' C3 T! n$ A. D二、STM32F103驱动无刷直流电机方法介绍
6 U$ f2 k% X9 c" A/ e通常我们用的方法是使用高级定时器3通道互补输出去驱动mos管，用通用定时器连接霍尔传感器去触发中断，在中断中换相，基本原理如下图所示：

/ V! m% u' H0 E/ ]9 v) D: f* u% X
三、驱动代码编写

1. /**********************************************************************
   
2. * Description    : None
   : o0 `& v9 t! E! M1 H* z
3. * Input          : None
   
4. * Output         : None
   8 E( i4 d% G' g- j
5. * Return         : None
   # X7 i! Y2 {; r+ w' ?; U+ t) s: t
6. * Attention      : None
   % z* r1 ~5 ]' [3 t* @- ]" U. C- I+ X
7. **********************************************************************/
   
8. void BLDC_GPIOConfig(void)
   
9. {
   4 `! F- C( o8 D% m
10.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
11.          
    $ q( L8 k0 N! L
12.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;  //TIM1输出
    
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                                                   
    3 C# `6 g' c" o
14.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
15.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    * T) l( f& `1 ~; J3 t4 [& C: E
16.                         
    3 V& L1 F8 y4 u+ P
17.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;//TIM1输出
    
18.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                                                   
    # A+ \8 q$ c6 r; i8 `
19.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
20.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    
21. 
    ! ]6 h5 f" l) U4 j0 l. t
22.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;              //TIM3的霍尔输入
    
23.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    
24.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    $ G: ~: @, X! y6 D
25. 
    1 `( A. H# C/ ]6 Z0 ]
26.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;                         //TIM3的霍尔输入
    : j+ s) {% `  Y
27.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    6 y  [7 M: \; [$ X7 C6 C
28.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);   
    / c2 G, x8 d# P& }
29. }
    2 s5 a- x4 e8 U) J3 j% B0 k% o$ c' p9 v
30. /**********************************************************************
    
31. * Description    : None
    ) J$ D5 [$ q8 T6 f: ^) ]
32. * Input          : None
    
33. * Output         : None
    1 N7 d& F/ e' d+ \. b2 I7 R0 M( d
34. * Return         : None
    - t( E  Z' d* J! W4 l
35. * Attention      : None
    
36. **********************************************************************/
    
37. void BLDC_TIM1Config(void)
    
38. {
    6 h  o- B! |0 P9 O6 S7 h% U
39.    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;                           //基本结构体变量定义
    
40.    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;                     //输出结构体变量定义
    
41.    TIM_BDTRInitTypeDef  TIM_BDTRInitStructure;                                   //死区刹车结构体变量定义
    
42. 
    
43.    TIM_DeInit(TIM1);
    ! _! c( n) x1 Y" Z2 S0 W. J
44. 
    
45.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 2;                                           //TIM基本初始化
    
46.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_CenterAligned2;//中央对齐计数模式
    & @- O1 E/ ^' c* Q6 g0 b
47.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1499;                                           //PWM 16K
    5 X8 e% Z3 m2 M) R" K9 b" B
48.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    2 u+ n$ C) Z8 v/ h4 l0 X4 N4 J5 {8 ^
49.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
    
50. 
    5 i. G3 o" i8 r0 ]: S( H0 @
51.    TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseStructure);
    # [2 W" Q& r: F6 {( g
52. 
    
53.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;                    //TIM输出通道初始化
    
54.    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Disable;
    
55.    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Disable;                  
    
56.    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1200;
    7 E& ^6 ]! D5 h4 _
57.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    
58.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;         
    
59.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;
    
60.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;         
    5 K. y5 ^$ p/ U# ~$ L
61. 
    : K) ?0 ]# s$ e9 p1 m3 m* [
62.    TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);
    
63. 
    
64.    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1200;
    
65.    TIM_OC2Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);
    
66. 
    
67.    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1200;
    * P0 t. B* d/ {# k) f8 ?# \
68.    TIM_OC3Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);
    
69. 
    
70.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;                    //TIM输出通道4初始化，用来触发AD注入采样
    : ^. r. T, u+ L$ A
71.    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Disable;                  
    
72.    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1495;
    
73.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;           
    
74. 
    
75.    TIM_OC4Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);
    
76. 
    1 O/ Y4 `0 C$ \3 d/ `0 a) s2 Y  i
77.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable;        //死区刹车初始化
    
78.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Enable;
    
79.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_OFF;
    2 V" o2 z; {! o1 O
80.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 100;
    ( N3 x9 i, [7 X& s0 \
81.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable;         //如打开，开机无输出且状态紊乱？？？？
    
82.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_Low;
    
83.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Disable;
    # q) B  s8 r: a) X# {6 B
84. 
    
85.    TIM_BDTRConfig(TIM1,&TIM_BDTRInitStructure);
    0 k+ l# _0 _( V2 N2 m
86. 
    
87.    TIM_OC1PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);  //使能捕获比较寄存器预装载（通道1）
    
88. 
    
89.    TIM_OC2PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);         //使能捕获比较寄存器预装载（通道2）
    
90. 
    
91.    TIM_OC3PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);         //使能捕获比较寄存器预装载（通道3）
    
92. 
    
93.    TIM_SelectInputTrigger(TIM1, TIM_TS_ITR2);        //输入触发源选择TIM3   
    
94. 
    
95.    //TIM_SelectSlaveMode(TIM1, TIM_SlaveMode_Trigger);//从模式选择 触发         
    ( {5 ?/ V0 G; w% d6 W0 N0 {
96. 
    
97.    TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);
    # ^4 d1 N  y# ^) p
98. 
    
99.    TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
    % b! I& P* a, p2 s5 a
100. }
     % q) v# e8 f1 p1 v7 K* n
101. /**********************************************************************
     ' H3 s1 W: W( m' X+ N. _
102. * Description    : None
     
103. * Input          : None
     
104. * Output         : None
     - S3 X2 f1 ]0 j& P! I5 `. L0 Z
105. * Return         : None
     
106. * Attention      : None
     
107. **********************************************************************/
     " J  a5 n7 ?9 A. T0 [1 u
108. void BLDC_TIM3Config(void)
     : b( _: {5 Z% L0 T9 _7 R
109. {
     8 Y* d6 W0 k8 u) i0 X6 _
110.    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;                           //基本结构体变量定义
     , z+ ]& u% A& q6 F- n. i
111.    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;                      //定义结构体变量
     : o& j/ t4 d- p4 [2 V$ ^5 H
112.    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;                     //输出结构体变量定义
     
113. 
     " |& n' G) ^- q/ J8 F) H6 y: w2 m
114.    TIM_DeInit(TIM3);
     
115. 
     
116.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;                                   //TIM基本初始化
     
117.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
     # T$ r) o; t" O8 v
118.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period =65535;
     ! F. Z6 ^+ }+ w6 v) R
119.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
     
120.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
     
121. 
     ! g: M9 P. u" G* y3 E1 A
122.    TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);     
     
123. 
       H( O# }! ^& \' x, a' N  R) D
124.    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;            //选择通道1
     
125.    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //输入上升沿捕获  
     # g7 S, q: v7 ^2 K
126.    TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_TRC;  //配置通道为输入，并映射到哪里
     
127.    TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;       //输入捕获预分频值
     
128.    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 10;                      //输入滤波器带宽设置
     
129. 
     $ B6 h" U; ^. G2 @" u5 Y
130.    TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);                     //输入通道配置
     & Y# i; X/ Q1 v& r
131. 
     2 e9 o, H4 R/ A1 ?
132.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;                     //TIM输出通道初始化
     
133.    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;            
     
134.    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1023;
     
135.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;      
     
136. 
     
137.    TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
     
138. 
     ; M* C& K- t' H6 R, E4 ]
139.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Timing;                     //TIM输出通道初始化
     
140.    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Disable;            
     
141.    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =65535;
     
142.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;      
       W6 p) g/ |5 Y7 b) m
143. 
     
144.    TIM_OC4Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
     5 _  t, w  l' j( b2 C, X$ L
145. 
     
146.    TIM_SelectHallSensor(TIM3,ENABLE);                          //使能TIMx的霍尔传感器接口
     : o* y1 n! j& `1 B' y. _% N
147. 
     8 t  [$ I5 \! p
148.    TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1F_ED);               //输入触发源选择   
     
149. 
     
150.    TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);             //从模式选择
     
151. 
     4 f  T0 s8 D& G# H; `
152.    TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3, TIM_MasterSlaveMode_Enable);//主从模式选择        
     ( O6 G# f: ?! {. k% e
153. 
     
154.    TIM_SelectOutputTrigger(TIM3, TIM_TRGOSource_OC2Ref);      //选择输出触发模式(TRGO端)
     5 m4 w) C% q; P# A% ?" k  |4 q
155. 
     ( \1 G# w* `8 W0 I  m; d5 X
156.    TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Trigger|TIM_IT_CC4, ENABLE);      //开定时器中断
     5 W4 z8 Z' _6 o+ ?
157.    //TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
     
158. }
     $ |3 R' ]* W2 W$ _0 V
159. /**********************************************************************
     - q$ |9 `  D% J9 V$ T4 x+ D! O  f
160. * Description    : None
     * _  d- w* q! @0 ?& w) K& l( P
161. * Input          : None
     
162. * Output         : None
     ! {6 E1 _4 k  d. q
163. * Return         : None
     
164. * Attention      : None
     
165. **********************************************************************/
     
166. void huanxiang(void)
     + C& R! ~" s6 w8 C
167. {
     
168.   u8 irq_zhuanzi;
     3 Z% ~( i0 S  c3 u1 d  M' K5 Y
169. 
     
170.   irq_zhuanzi=(u8)((GPIOA->IDR&0x000000c0)>>6);        //读转子位置
     
171.   irq_zhuanzi|=(u8)((GPIOB->IDR&0x00000001)<<2);
     ) }4 H0 d* f, o" Z% }# [  n7 S4 a
172.   if(zheng_fan==RESET)
     7 U0 T0 {+ l: I8 O, z
173.   {                                                                         //正转
     
174.     switch(irq_zhuanzi)                                 //根据转子位置，决定CCER输出相位和转子字偏移量
     
175.     {
     
176. /*          case 0x01:{                                                                                                                              
     
177.                                     TIM1->CCER=0x3081;    //1,4
     3 u$ b! M; N7 w' n6 |8 E8 i
178.                             };break;
     : L0 F# p$ ]& O, w" m0 j
179.           case 0x03:{
     
180.                                   TIM1->CCER=0x3180;        //4,5                             
     5 [6 k* V" E  P5 Y- ^( v
181.                     };break;                                                        
     / x+ Y+ q4 |7 {* I
182.             case 0x02:{
     
183.                                   TIM1->CCER=0x3108;        //2,5
     
184.                             };break;
     
185.           case 0x06:{
     , p* r9 V* u* ^  U
186.                                   TIM1->CCER=0x3018;        //2,3                                 
     
187.                     };break;
     
188.           case 0x04:{
     % Q3 x! ~8 M% R: E+ H) ]
189.                                   TIM1->CCER=0x3810;        //3,6                                 
     / R! T- p$ F/ G, f
190.                     };break;
     
191.           case 0x05:{
     . O* o6 I  X+ L: J$ _
192.                                              
     ' e& h" S! Z" z; ?, e) h6 P
193.                                   TIM1->CCER=0x3801;    //1,6                                 
     
194.                     };break;
     
195.           default:break;  */
     " I) P+ a2 i- X4 q: Q8 ^
196.           case 0x05:{                                                                                                                              
     
197.                                     TIM1->CCER=0x3081;    //1,4
     
198.                             };break;
     
199.           case 0x04:{
     # f- r  m0 }! v# }) z: A9 q
200.                                   TIM1->CCER=0x3180;        //4,5                             
     6 V) l, C9 h/ F( f
201.                     };break;                                                        
     . X2 R( N- n2 v: A) \$ |0 \- u2 }
202.             case 0x06:{
     ( V5 L# z; V$ L( S% J2 s, @
203.                                   TIM1->CCER=0x3108;        //2,5
     ; S1 k; j2 O* {- i# t
204.                             };break;
     
205.           case 0x02:{
     
206.                                   TIM1->CCER=0x3018;        //2,3                                 
     
207.                     };break;
     
208.           case 0x03:{
     
209.                                   TIM1->CCER=0x3810;        //3,6                                 
     1 ?2 A6 V; w* O' Z" S: z2 t
210.                     };break;
     
211.           case 0x01:{
     
212.                                              
     ! z) D4 z+ z% v& V. \" w
213.                                   TIM1->CCER=0x3801;    //1,6                                 
     
214.                     };break;
     ( G  I' ]' ~; i2 A' C$ S# V6 h% G
215.           default:break;
     
216.     }  
     % [2 ~) v) S( {1 L& U8 x. E
217.   }
     
218.   else
     / R  U4 }- o1 C. M9 ~" `  W. O
219.   {                                                                         //反转
     
220.         switch(irq_zhuanzi)                                 //根据转子位置，决定CCER输出相位和转子字偏移量
     
221.     {
     : ]( b6 M* O# e; z
222.           case 0x01:{                                                                                
     ! ~7 w( w) n8 e
223.                                     TIM1->CCER=0x3810;
     
224.                             };break;
     
225.           case 0x05:{
     
226.                                   TIM1->CCER=0x3018;                                    
     
227.                     };break;                                                        
     
228.             case 0x04:{
     
229.                                   TIM1->CCER=0x3108;
     - E. J! y/ `8 q' k5 u, n, ]
230.                             };break;
     
231.           case 0x06:{
     - g/ P: H8 ]- G1 \2 N0 l
232.                                   TIM1->CCER=0x3180;                                          
     ' i% ?# y. f7 c
233.                     };break;
     
234.           case 0x02:{
     . v% C0 L6 B( T9 W4 ~9 F6 d4 {! \
235.                                   TIM1->CCER=0x3081;                                          
     2 q4 P4 h, K5 a1 }" f
236.                     };break;
     
237.           case 0x03:{                                               
     ; `& m6 ]8 M7 {
238.                                   TIM1->CCER=0x3801;                                          
     : J7 c% _7 f) y1 u5 ^
239.                     };break;
     ; F9 i3 s& R& ]# o
240.           default:break;
     
241.     }
     
242.   }
     2 P5 y* t. W' _8 R0 Z
243. }
     
244. /**************启动******************/
     9 D( S6 u5 S: z1 a7 R0 a" L  G# W
245. void BLDC_Start(void)
     
246. {
     
247.    TIM1->SMCR|=0x0006;        //开TIM1的输入触发        
     
248.    TIM1->DIER=0x0040;         //开TIM1的触发中断
     
249.    huanxiang();                              //调用换向函数，启动                                                                  
     5 x. D+ }  i! w$ l2 v* C0 s& z
250.    TIM3->CR1|=0x0001;                  //开TIM3
     
251.    TIM3->DIER|=0x0050;                  //开TIM3中断  
     6 S% v" f- m4 _0 y0 i# A' _
252. }
     
253. void BLDC_Stop(void)
     + ]$ N: D7 y! z4 d( b
254. {
     
255.    TIM1->SMCR&=0xfff8;                  //关闭TIM1的输入触发
     
256.    TIM1->CCER=0;              //关闭TIM1的六路输出
     
257.    Delay_us(40);                              //延时（加死区）
     : D' r* s5 H3 @
258.    TIM1->CCER=0x0ccc;         //打开三路下管，进行能耗制动
     * D. i; O2 [$ G# v# ^9 j, Q* T
259.    while(stalling_count<1);    //等待电机停止（TIM3连续溢出10次，即认为电机已停转）   
     
260.    TIM1->CCER=0;              //关闭TIM1的六路输出，关刹车                  
     ! U: m* {/ [, ~
261.    TIM3->CR1&=0xfffe;         //关闭TIM3                                                  
     
262.    TIM3->CNT=0;               //清TIM3的计数器                                   
     " O; y0 s; G: p' o  G' e2 _" r
263.    TIM3->DIER&=0xffaf;                  //关TIM3中断
     
264. }
     $ z8 w9 ~8 E( ?7 Y
265. /**
     
266.   * @brief  This function handles PPP interrupt request.
     ( k+ [6 }( ^( e0 b+ P, }
267.   * @param  None
     
268.   * @retval : None
     
269.   */
     
270. void TIM1_TRG_COM_IRQHandler(void)
     
271. {
     9 ~- M2 A( M, |9 h; h
272.   TIM1->SR&=0;           //清中断标志
     ( z) k0 w' X& z; n# j$ E
273. 
     - q, q6 [" W/ {. s$ S3 j
274.   huanxiang();                     //调用换向函数
     , w: e; @4 a2 ~: d9 L& R0 a
275. }

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