[LCW_DIY]FOC电调学习板V1.1

2019-12-10 18:17发布

本帖最后由 lcw_swust 于 2018-11-13 13:59 编辑

1.1电路.rar (32.24 KB, 下载次数: 281) 2018-11-13 13:29 上传 点击文件名下载附件
1.1程序.rar (768.43 KB, 下载次数: 309) 2018-11-13 13:29 上传 点击文件名下载附件
器件.rar (1.84 MB, 下载次数: 212) 2018-11-13 13:29 上传 点击文件名下载附件
AN1299.pdf (994.49 KB, 下载次数: 333) 2018-11-13 13:29 上传 点击文件名下载附件
关于FOC电调的单电阻取样.pdf (247.88 KB, 下载次数: 365) 2018-11-13 13:29 上传 点击文件名下载附件
(上一版:https://www.amobbs.com/thread-5700742-1-1.html )
这是FOC1.0的改进型号,由三相半桥驱动芯片驱动6只NMOS,单电阻取样,取样加了放大。

主控                  STM32F103C8T6
三相半桥驱动        EG2133
MOS管                FDD6635
放大                  AD8051
(补充说明:在输出PWM时,EG2133的HIN、nLIN是同相的,EG2134的HIN、LIN是反相的)
定时中断占用CPU:16us/46us

现在只写了电压模式的程序,需要电流模式的可自行参考上一版本修改。
(主要程序都在 main.c 和 MOTFOC.C 里)

电路图、PCB:
6.jpg (170.7 KB, 下载次数: 1) 下载附件 2018-11-13 13:35 上传

下面看下程序,只看核心代码:
=========================================================
1.        ADC配置
ADC需配置为T4_CC4触发,触发后依次采集4、4、5、3通道,即可得到:-Iv、Iu、平均电流、供电电压。
当然,需要用DMA来配合。
  1. //ADC配置:扫描模式、单次模式、定时器4的CC4触发、使能DMA       
  2. void ADC_Conf(void)
  3. {   
  4.         ......
  5.         RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4);//56/4=14M
  6.         ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;//扫描模式
  7.         ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode =DISABLE;//单次模式
  8.         ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv =ADC_ExternalTrigConv_T4_CC4;//定时器4的CC4触发
  9.         ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;//扫描4次
  10.         ......
  11.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, 1, ADC_SampleTime_7Cycles5);//adc4,第1次是-Iv
  12.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, 2, ADC_SampleTime_7Cycles5);//adc4,第2次是Iu
  13.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 3, ADC_SampleTime_7Cycles5);//adc5,Isavg,硬件对取样电阻低通滤波
  14.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_7Cycles5);//adc3,AD_V,测量供电电压
  15.         ......
  16.         ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);//使能DMA       
  17.           ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1, ENABLE);//使能外部触发  
  18.         ......       
  19. }   
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2.        DMA配置
DMA的作用是配合ADC采样,将ADC1->DR的数据自动存入DMA_ADCBuf[]数组。
  1. //DMA配合ADC,普通模式,把ADC1->DR数据存入DMA_ADCBuf[]
  2. #define DMA_ADCBUFSIZE                 10
  3. U32 DMA_ADCBuf[DMA_ADCBUFSIZE];//用DMA采集多通道数据
  4. void DMA_Conf(void)
  5. {   
  6.         ......       
  7.         DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr =ADC1_DR_Address;//ADC1->DR
  8.         DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (U32)DMA_ADCBuf;//数组
  9.         DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;//普通模式
  10.         ......       
  11. }   
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3.        定时器配置
定时器用于产生三相PWM,且相互错开一定相位,使下降沿相差固定的时间;T4_CC4触发ADC采样;T4_CC3引发定时中断。
  1. //--------------------------------------------------
  2. //                定时器初始化
  3. //频率56M/10,PWM周期约256*10/56M 约=46us
  4. //向下计数模式
  5. //T4.1、T4.2:U相HIN、nLIN,同相
  6. //T3.1、T3.2:V相HIN、nLIN,同相
  7. //T2.1、T2.2:W相HIN、nLIN,同相
  8. //三相时间顺序:VWU,即T3T2T4
  9. //T4.4:触发ADC采样
  10. //T4.3:中断里进行数据处理,时间在ADC采样完成之后
  11. //--------------------------------------------------
  12. void Timer_Init(void)
  13. {
  14.         ......       
  15.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode= TIM_CounterMode_Down;//向下计数模式
  16.         ......       
  17.         TIM_SetCounter(TIM3,0);//计数初值也可用于控制相位差       
  18.         TIM_SetCounter(TIM2,8);//由于是向下计数,数字越大则越滞后
  19.         TIM_SetCounter(TIM4,16);
  20.         //启动时刻之差也会造成相位差,放在前面的相位越提前
  21.         TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);        //使能定时器               
  22.         TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);        //使能定时器       
  23.         TIM_Cmd(TIM4,ENABLE);        //使能定时器
  24.         ......       
  25.         TIM4->CCR3=255-60;//定时中断,在ADC扫描完成之后,就不需等待ADC转换完成了
  26.         TIM4->CCR4=15;//用于触发ADC同步采样,需要仔细调试,值越大,越提前       
  27. }   
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4.        T4.3中断
定时中断里,从DMA缓冲中读取ADC采样值,即可得到相电流,然后进行FOC相关算法的处理。
  1. //T4.3中断
  2. void TIM4_IRQHandler(void)
  3. {       
  4.         ......
  5.         //从DMA缓冲中读取ADC采样值                               
  6.         ad_v=DMA_ADCBuf[0];//-iv
  7.         ad_u=DMA_ADCBuf[1];//iu
  8.         ad_Iavg=DMA_ADCBuf[2];//Iavg
  9.         ad_Vbat=DMA_ADCBuf[3];//Vbat
  10.         DMA_start();//重启DMA
  11.        
  12.         Mot_IU=ad_u-zp_u;//有符号电流,减去零点偏置
  13.         Mot_IV=zp_v-ad_v;       
  14.         Mot_Iavg=(S32)(ad_Iavg-zp_Iavg)*3300/4096/5;//电流取样5毫欧,放大10倍,结果为0.1A单位
  15.         Mot_Vbat=(S32)ad_Vbat*33*11/4096;//电阻分压11倍,结果为0.1V单位
  16.         //下面为磁场定向处理
  17.         ......
  18. }   
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