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：
# w" e9 h" i; O9 x- ?


二、STM32F103驱动无刷直流电机方法介绍
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：

6 H* w& u" n1 Z2 e( x/ J
三、驱动代码编写

3 u8 U8 U2 L3 F9 O" B1 l- [" w6 R) L$ T

1. /**********************************************************************
   3 u. G) v6 Z- `
2. * Description    : None
   0 l7 M. i/ R* `! O' u) ]+ B
3. * Input          : None
   
4. * Output         : None
   
5. * Return         : None
   ! t  |6 g; Y7 [" B* H- N- q$ n
6. * Attention      : None
   
7. **********************************************************************/
   
8. void BLDC_GPIOConfig(void)
   3 h6 \0 `6 g# }" ?
9. {
   
10.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
11.          
    
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;                                                   
    
14.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    8 `/ l, R/ x% y, d
15.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
16.                         
    
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;                                                   
    
19.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    , Y6 G  @1 p( X# V% d
20.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    + d6 ]: F9 B( a9 d! @# t
21. 
    2 s3 N$ p: j. K; e* ~& i3 b& b: _7 S
22.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;              //TIM3的霍尔输入
    5 e# o; ?) Y% F6 y3 b; K% i
23.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    ( O* w0 r  F$ A# J8 K# `% `. b& g
24.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
25. 
    
26.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;                         //TIM3的霍尔输入
    : u9 x1 Y6 S+ c1 O2 J) S
27.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    6 A  d6 H  h7 e/ T
28.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);   
    1 C  s5 s  R/ S! x
29. }
    
30. /**********************************************************************
    
31. * Description    : None
    
32. * Input          : None
    
33. * Output         : None
    % p. ~& D; A# F) C" g
34. * Return         : None
    5 o& q% v: _% {$ `- E/ l
35. * Attention      : None
    7 K2 B6 Y' R1 z( V& e
36. **********************************************************************/
    : D: ~3 M; H  J* `
37. void BLDC_TIM1Config(void)
    4 P# T. v% a. W9 D! w" q5 W' j3 X6 B
38. {
    1 G* \2 M( ~, s4 `1 g9 L
39.    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;                           //基本结构体变量定义
    0 j- J+ n7 n& X  P+ U
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);
    5 g( c$ w( M0 J2 f4 p) o) B; C
44. 
    ! u0 D  W1 B  n) N1 R) `) p
45.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 2;                                           //TIM基本初始化
    6 ~/ i; q& @! l/ H
46.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_CenterAligned2;//中央对齐计数模式
    
47.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1499;                                           //PWM 16K
    ( ~' A' K$ @1 v$ q, U
48.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    ; A5 v; z# x) R) g" n5 T
49.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
    8 D- _( _& r' K3 d5 \
50. 
    " A9 h$ Y. f7 B2 ~5 x# {0 b
51.    TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseStructure);
    
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;
    
57.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    
58.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;         
    
59.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;
    0 R# u7 f/ E6 x% v$ s/ Z
60.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;         
    
61. 
    ! j8 r% K; X: X3 N$ M  o- p' t
62.    TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);
    
63. 
    
64.    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1200;
    $ m" A* Y( Q: a% J
65.    TIM_OC2Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);
    . A4 o$ Q: H- Y" u- d/ r- u
66. 
    , }% u" g' Z- I6 G3 z
67.    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1200;
    # P0 S6 c' j5 y+ y" v6 T+ R3 m3 d- S
68.    TIM_OC3Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);
    & G  T, j, y5 A5 A, \
69. 
    , y  ~& s* Q3 P" [
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
    
71.    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Disable;                  
    & {4 P7 y) r; f& N6 X
72.    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1495;
    
73.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;           
    : Z9 X, A; A2 J& a4 K; |9 S
74. 
    ) Z0 _5 C4 g+ i6 y: h5 s7 V
75.    TIM_OC4Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);
    
76. 
    # b& l3 F- K6 j0 l  e: i
77.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable;        //死区刹车初始化
    0 a' j5 H" _; T
78.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Enable;
    
79.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_OFF;
    
80.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 100;
    
81.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable;         //如打开，开机无输出且状态紊乱？？？？
    9 z  J" g' a$ s
82.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_Low;
    
83.    TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Disable;
    0 D- Y1 w- w4 F/ M; v1 K$ s
84. 
    
85.    TIM_BDTRConfig(TIM1,&TIM_BDTRInitStructure);
    
86. 
    % M5 q0 b# K: O+ Z
87.    TIM_OC1PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);  //使能捕获比较寄存器预装载（通道1）
    
88. 
    ! O& t$ W5 E7 P: u* E$ h: H- ?
89.    TIM_OC2PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);         //使能捕获比较寄存器预装载（通道2）
    : D  ~2 i: f7 U, N) z' ?
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         
    
96. 
    / x4 l0 G, I7 C+ G  J
97.    TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);
    
98. 
    
99.    TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
    
100. }
     " T" U8 s6 ^. ~
101. /**********************************************************************
     
102. * Description    : None
       |! k5 q- I- [- Q8 q1 n- {( v1 M
103. * Input          : None
     5 m- i/ ^, u6 h9 z* N
104. * Output         : None
     # o% P4 I- H  e$ ^8 t9 J
105. * Return         : None
     ( f; w; I0 e* R
106. * Attention      : None
     
107. **********************************************************************/
     
108. void BLDC_TIM3Config(void)
     , y! e' O/ Y8 O
109. {
     
110.    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;                           //基本结构体变量定义
     " A+ r. J) Y: w& @. q
111.    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;                      //定义结构体变量
     # ^  H% }1 F8 e
112.    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;                     //输出结构体变量定义
       y! p3 X2 P0 Y
113. 
     
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;
     
118.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period =65535;
     . f7 V0 ^4 |: g0 C) I
119.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
     . M' h+ Y$ |% B5 M( p1 M' Q
120.    TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
     
121. 
     5 {- x: y2 h' ^( P2 E) Y+ J. G
122.    TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);     
     1 x# t. J+ V0 m* r, b" o9 v
123. 
     
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  
     . F# R% r  N, D* _3 A! X! M" Z
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
     ' J9 i+ ?! Y# @0 r  d6 c, y( D: B; {  Y6 p
128.    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 10;                      //输入滤波器带宽设置
     8 _: y0 A. D( C( ]* v8 X& Z( X
129. 
     - K6 f) x* T' u/ k/ w% q% p
130.    TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);                     //输入通道配置
     
131. 
     - g  X4 {! B5 r4 H
132.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;                     //TIM输出通道初始化
     4 @. r- ?5 J7 W5 X
133.    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;            
     
134.    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1023;
       |7 s2 g! c( X7 J( Y- A) G
135.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;      
     5 n% [* W2 }6 U
136. 
     
137.    TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
     
138. 
     7 k2 D$ H4 K: [$ I: Z
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;
     $ v9 X7 D; H( S; _5 Z+ C
142.    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;      
     : d- r) O1 N" j0 ]
143. 
     , q+ d- ^; W# {2 T+ }
144.    TIM_OC4Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
     9 n3 e% I5 \1 L$ E
145. 
     
146.    TIM_SelectHallSensor(TIM3,ENABLE);                          //使能TIMx的霍尔传感器接口
     7 j* n9 ^+ R/ f- |, B
147. 
     3 z. p5 q7 s# S4 Y# H
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. 
     ' j* E% B: P5 `% X9 f
152.    TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3, TIM_MasterSlaveMode_Enable);//主从模式选择        
     
153. 
     
154.    TIM_SelectOutputTrigger(TIM3, TIM_TRGOSource_OC2Ref);      //选择输出触发模式(TRGO端)
     
155. 
     ' Q( _: d! q; w3 m
156.    TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Trigger|TIM_IT_CC4, ENABLE);      //开定时器中断
     8 H( a# g1 L! F! ^, J6 w. V
157.    //TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
     # Y0 U  d0 p8 N( E, A9 `, s+ T: |
158. }
     
159. /**********************************************************************
     
160. * Description    : None
     5 `' Q- G( C; ?( B9 \7 G# F/ x4 s. E
161. * Input          : None
     
162. * Output         : None
     
163. * Return         : None
     
164. * Attention      : None
     
165. **********************************************************************/
     
166. void huanxiang(void)
     
167. {
     ) a3 k% ?- t. e: P# u
168.   u8 irq_zhuanzi;
     - S3 }1 m7 I' H: ^& o2 m
169. 
     ; Y, F) @3 K: \
170.   irq_zhuanzi=(u8)((GPIOA->IDR&0x000000c0)>>6);        //读转子位置
     * T" d' a' ^1 F/ `( l9 N4 k$ |5 E: t
171.   irq_zhuanzi|=(u8)((GPIOB->IDR&0x00000001)<<2);
     ; X$ T* s# V9 L
172.   if(zheng_fan==RESET)
     4 p( N9 K# a- d% H+ i5 X
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
     7 v/ c% ^- P" {8 H. V3 V9 g
175.     {
     9 K( w7 U& @9 s( z
176. /*          case 0x01:{                                                                                                                              
     
177.                                     TIM1->CCER=0x3081;    //1,4
     
178.                             };break;
     
179.           case 0x03:{
     
180.                                   TIM1->CCER=0x3180;        //4,5                             
     
181.                     };break;                                                        
     $ X- R) I% x# d1 K
182.             case 0x02:{
     ) D3 N' h  B& V" W' x# x% }
183.                                   TIM1->CCER=0x3108;        //2,5
     - Q: J& u$ {' K. E& [
184.                             };break;
     8 ]+ ]. p) U* P! M
185.           case 0x06:{
     
186.                                   TIM1->CCER=0x3018;        //2,3                                 
     
187.                     };break;
     
188.           case 0x04:{
       T, {8 L' p+ \0 X# b) Q& z( k
189.                                   TIM1->CCER=0x3810;        //3,6                                 
     - O, _- M4 `" [' c5 c+ E% b" t' @
190.                     };break;
     
191.           case 0x05:{
     7 I! ?) {- ^  v
192.                                              
     
193.                                   TIM1->CCER=0x3801;    //1,6                                 
     0 U% ~, i) I5 l( P: I
194.                     };break;
     / {) D/ S% o& f+ i3 C3 w% v  K
195.           default:break;  */
     
196.           case 0x05:{                                                                                                                              
     
197.                                     TIM1->CCER=0x3081;    //1,4
     9 U' X# u% \; [  I2 x" x* _7 d
198.                             };break;
     
199.           case 0x04:{
     
200.                                   TIM1->CCER=0x3180;        //4,5                             
     
201.                     };break;                                                        
     9 y# d  [3 T8 Z) g
202.             case 0x06:{
     
203.                                   TIM1->CCER=0x3108;        //2,5
     ! `% m* M5 y  g4 [4 O7 F6 k, Z
204.                             };break;
     
205.           case 0x02:{
     , Z& f) i* y! q: y2 L) @: s
206.                                   TIM1->CCER=0x3018;        //2,3                                 
     $ P6 m/ r$ [+ C. b4 Y6 K
207.                     };break;
     
208.           case 0x03:{
     
209.                                   TIM1->CCER=0x3810;        //3,6                                 
     % w% P) D, R# \& l( A
210.                     };break;
     
211.           case 0x01:{
     
212.                                              
     ' M3 ?/ f% c' E: l0 D5 t' t
213.                                   TIM1->CCER=0x3801;    //1,6                                 
     , z- X8 I0 j( B( h& y* H$ R, k3 N
214.                     };break;
     4 |8 d2 d! r$ a0 L2 v( W
215.           default:break;
     6 G' I- }* w, E7 c/ Q
216.     }  
     ! L2 _/ Y* Q. F* Z) r
217.   }
     " Z, j1 v( V; q. ?
218.   else
     - v0 j2 e; _4 [) P
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
     % J1 E, T/ F  x. U) b
221.     {
     
222.           case 0x01:{                                                                                
     
223.                                     TIM1->CCER=0x3810;
     ) }2 r  v0 e7 d, Q/ a( L3 T( P
224.                             };break;
     
225.           case 0x05:{
     6 K4 m- q2 d8 z; c  ~9 A
226.                                   TIM1->CCER=0x3018;                                    
     
227.                     };break;                                                        
     
228.             case 0x04:{
     
229.                                   TIM1->CCER=0x3108;
       H* `2 D6 a$ L5 D' k
230.                             };break;
     . L+ K: L* i# U/ f2 u
231.           case 0x06:{
     
232.                                   TIM1->CCER=0x3180;                                          
     ' b& H5 z- l" |
233.                     };break;
     
234.           case 0x02:{
     9 F, q% P4 j, i7 n* A  {0 U& T
235.                                   TIM1->CCER=0x3081;                                          
     
236.                     };break;
     
237.           case 0x03:{                                               
     ; p% B0 F5 d- R: U% x  T
238.                                   TIM1->CCER=0x3801;                                          
     
239.                     };break;
     
240.           default:break;
     
241.     }
     ! U( |- Z0 j) [3 z/ ~/ c  ^
242.   }
     7 l& B) q  o3 W8 J; s
243. }
     
244. /**************启动******************/
     $ ^1 @5 w1 S+ [2 h' K
245. void BLDC_Start(void)
     2 B1 p; w% v1 Q
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                                                                  
     % k3 _- _* e6 ]4 ~( f# A& `% ^
250.    TIM3->CR1|=0x0001;                  //开TIM3
     6 |5 B( Y3 U. a& G( @) O9 {
251.    TIM3->DIER|=0x0050;                  //开TIM3中断  
     
252. }
     
253. void BLDC_Stop(void)
     - h1 {' l& Z) J/ Z
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
     " J' S  f* i" D* l/ h
257.    Delay_us(40);                              //延时（加死区）
     
258.    TIM1->CCER=0x0ccc;         //打开三路下管，进行能耗制动
     
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                  
     
261.    TIM3->CR1&=0xfffe;         //关闭TIM3                                                  
     , j% v+ p* F; U+ ?
262.    TIM3->CNT=0;               //清TIM3的计数器                                   
     , N, W* r0 S9 Y- [0 H1 j
263.    TIM3->DIER&=0xffaf;                  //关TIM3中断
     + `! w) J6 y+ [* X; _2 I! a
264. }
     
265. /**
     
266.   * @brief  This function handles PPP interrupt request.
     1 c( V: l5 X" i7 x3 L: D
267.   * @param  None
     
268.   * @retval : None
     
269.   */
     
270. void TIM1_TRG_COM_IRQHandler(void)
     
271. {
     9 L+ U/ i; Q5 ~9 w7 K
272.   TIM1->SR&=0;           //清中断标志
     
273. 
     
274.   huanxiang();                     //调用换向函数
     
275. }

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$ C& L  e# P  t# L# g& t/ q! ?* s