STM32

带有STM32霍尔传感器的无刷直流电机的速度测量

2019-07-14 17:52发布

站内问答 / STM32/STM8
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3相BLDC，带有3个霍尔传感器，120度，2极对下图显示了这种情况： 1.png 我在微处理器的XOR模式下设置了一个定时器。PSC为[19 - 1]，计数器周期为[10000 - 1]，而定时器时钟为80MHz。我的电机最高转速为3000RPM。计时器设置为XOR模式，每次转换都会生成一个事件。根据STM32F407参考手册，在这种模式下，每次转换都会将CCR寄存器复位为0.这意味着如果我将该寄存器加6次，我应该得到一个完整的“电气旋转”或半个“物理旋转”，因为电机是2极对。我的问题： 我刚刚随机选择了计时器PSC和计数器周期的数字......这些数字将如何影响我的测量？例如，这些数字可以覆盖1到3000 RPM的速度吗？我在XOR ISR中有以下代码......这段代码有意义吗？
  1. <font size="4">static uint32_t speed = 0;
  2. static uint32_t time = 0;
  3. static int isMeasuring = 0;

  5. void XOR_ISR() {   
  6.      uint8_t state = readHallStateFromGPIO();
  7.     if(state == 0b101 && isMeasuring == 0) {
  8.         time = 0;
  9.         isMeasuring = 1;
  10.         time += TIM4->CCR1;
  11.     } else if(isMeasuring == 1 && state != 0b101) {
  12.         time += TIM4->CCR1;
  13.     } else if(isMeasuring == 1 && state == 0b101) {
  14.         time += TIM4->CCR1;
  15.         speed = time;
  16.         isMeasuring = 0;
  17.     }</font>
复制代码这里，速度（假设我的代码是正确的，应该为整个霍尔传感器的时间段加上定时器值）。然后我将通过将频率转换为时间并将其转换为RPM，并因为极对而乘以2。它是否正确？
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6条回答
天地直方
2019-07-15 00:25
我阅读了代码，我有一些疑问，你是否尝试测量每个XORed脉冲之间的时间？我想这void XOR_ISR()将在每个脉冲的向上边缘被调用。这应该是相当简单的，例如：
void XOR_ISR(){
    long time = TIM4->CCR1;
    int rpm = 10/time; // 60 * 1/(time*6)
}
我会添加一个移动平均计算器来平滑测量结果。
上限：最大运行速度为3000RPM时，车轮每秒转动3000/60 = 50次。由于车轮上总共有6个极，这意味着每6次ISR称为完全旋转。这意味着每秒脉冲50 * 6 = 300次。或者每1.6毫秒一个脉冲。看到你的定时器时钟以80MHz运行，每个脉冲计数到66640。这将提供非常准确的高速读数。
下限：然而，它可能使较低速度的读数更复杂一些。假设车轮以10 RPM的转速旋转。这导致每秒10/60 * 6 = 1个脉冲。这意味着每个脉冲计时器将计数到80 000 000。正如@Harry所说，这只适用于long5位备用变量。
我的想法：以80 MHz运行计时器有点矫枉过正。我会稍微降低时钟频率，以便在非常低的RPM下使测量更加稳健。但这一切都取决于你想要测量的最小RPM。10RPM？1RPM？0.1RPM？你需要确保您的计数器不会溢出。
准确度：最大的测量误差可以在最多一半的定时器周期内消失。这将是1 / 80MHz / 2 = 6.25ns。在最大RPM为3000RPM时，这将导致6.25ns / 1.6ms = 0.00036％的误差。这是0.11RPM RPM的错误。这对大多数应用程序非常有用。
我希望这有帮助！如果有人发现我的数学问题，请告诉我

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