stm32单片机控制好盈电调带动T80电机转动

2025-09-01 来源：cnblogs

电调的控制原理

我们为什么需要电调

无刷电机的转速、正反等指标都是通过改变控制信号（PWM）的占空比、频率来实现的，我们用单片机很容易实现对PWM的控制，但是，以单片机那小IO口的驱动能力，带动一个500W的电机是不现实的，所以我们想实现一个小电流控制大电流的效果，就像直流有刷电机用L298N电机驱动器驱动一样，我们无刷电调控制无刷电机。

输入电调控制信号的要求

我也是第一次用（就是不确定的意思），好像大部分电调都是需要50Hz的PWM脉冲频率，其中，高电平的脉宽需要在1-2ms，50Hz就是20ms周期的方波，其中高电平时间是1-2ms，那占空比就是5%-10%。

怎么解锁电调

今天调了很长时间，电机就是不动，接线也对，pwm信号给的也合理，后来查阅了几个文章发现了如下的操作流程。

单片机给2ms高电平（最大油门），此时电调不上电
电调上电
单片机给1ms高电平（最小油门）（解锁完成）
给任意1-2ms范围内的高电平，转了

每一次电调从断电到运行，只需要进行一次这样的4步操作，之后就可以随意在范围内调节占空比了。

电调的接线

我所用的电调是好盈40A的贴片电调。
接线图来自官网的使用说明书：在这里插入图片描述
电调的三相电端口接无刷电机的三个端子
电调的两个信号端口接单片机的PWM信号
电调的红黑铜线接电池的正负
这在硬件上就算是接完了。

单片机代码部分

我用的正点原子的mini板，主控芯片为STM32RCT6。

PWM配置

以下为pwm.c文件里的配置，这里用的是正点原子例程“PWM输出实验”。
只改了一句话，把PWM的模式从PWM2改到了PWM1，为的是后续的参数设置方便。
PWM从PA8引脚输出，对应的是TIM1 的通道1。
此为正点原子的代码
相应的主函数中，设置自动重装值，预分频系数。
这是TIM1_PWM_Init（）的定义：

//PWM输出初始化

//arr：自动重装值

//psc：时钟预分频数

void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)

这是主函数里的配置：

TIM1_PWM_Init(19999,71);//不分频。PWM频率=72000000/(19999+1)(71+1)=50Hz

按键的配置

按键配合pwm输出代码如下：

while(1)

{

t=KEY_Scan(0); //得到键值

switch(t)

{

case KEY0_PRES: TIM_SetCompare1(TIM1,2000);

break;

case KEY1_PRES: TIM_SetCompare1(TIM1,1000);

break;

case WKUP_PRES: TIM_SetCompare1(TIM1,1500);

break;

default:

delay_ms(10);

}

2000对应最大油门，1000对应最小油门，那么结合之前谈到的怎么解锁电机，我该如何操作就很清晰了。

按下开发板上的KEY0按键，给最大油门

电调上电

按下开发板上的KEY1按键，给最小油门（解锁完成）

任意给占空比就可以了

完整代码

主函数

#include 'led.h'

#include 'delay.h'

#include 'sys.h'

#include 'pwm.h'

#include 'key.h'

#include 'usart.h'

//ALIENTEK Mini STM32开发板范例代码8

//PWM输出实验

//技术支持：www.openedv.com

//广州市星翼电子科技有限公司

int m = 0;

int main(void)

{

u8 t=0;

delay_init(); //延时函数初始化

KEY_Init(); //按键初始化

TIM1_PWM_Init(19999,71);//不分频。PWM频率=72000000/(19999+1)(71+1)=50Hz

while(1)

{

t=KEY_Scan(0); //得到键值

switch(t)

{

case KEY0_PRES: TIM_SetCompare1(TIM1,2000);

break;

case KEY1_PRES: TIM_SetCompare1(TIM1,1000);

break;

case WKUP_PRES: TIM_SetCompare1(TIM1,1500);

break;

default:

delay_ms(10);

}

pwm.c

#include 'pwm.h'

#include 'led.h'

//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途

//ALIENTEK Mini STM32开发板

//PWM 驱动代码

//正点原子@ALIENTEK

//技术论坛:www.openedv.com

//修改日期:2010/12/03

//版本：V1.0

//Copyright(C) 正点原子 2009-2019

//PWM输出初始化

//arr：自动重装值

//psc：时钟预分频数

void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);//

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE); //使能GPIO外设时钟使能

//设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH1的PWM脉冲波形

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //TIM_CH1

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 80K

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值不分频

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式

TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式1

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高

TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure); //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx

TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE); //MOE 主输出使能

TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); //CH1预装载使能

TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器

TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); //使能TIM1

}

key.c

#include 'key.h'

#include 'delay.h'

//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途

//ALIENTEK Mini STM32开发板

//按键输入驱动代码

//正点原子@ALIENTEK

//技术论坛:www.openedv.com

//修改日期:2014/3/06

//版本：V1.0

//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2009-2019

//按键初始化函数

//PA15和PC5 设置成输入

void KEY_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);//使能PORTA,PORTC时钟

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);//关闭jtag，使能SWD，可以用SWD模式调试

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;//PA15

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置成上拉输入

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA15

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;//PC5

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //设置成上拉输入

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOC5

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;//PA0

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //PA0设置成输入，默认下拉

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.0

}

//按键处理函数

//返回按键值

//mode:0,不支持连续按;1,支持连续按;

//返回值：

//0，没有任何按键按下

//KEY0_PRES，KEY0按下

//KEY1_PRES，KEY1按下

//WKUP_PRES，WK_UP按下

//注意此函数有响应优先级,KEY0>KEY1>WK_UP!!

u8 KEY_Scan(u8 mode)

{

static u8 key_up=1;//按键按松开标志

if(mode)key_up=1; //支持连按

if(key_up&&(KEY0==0||KEY1==0||WK_UP==1))

{

delay_ms(10);//去抖动

key_up=0;

if(KEY0==0)return KEY0_PRES;

else if(KEY1==0)return KEY1_PRES;

else if(WK_UP==1)return WKUP_PRES;

}else if(KEY0==1&&KEY1==1&&WK_UP==0)key_up=1;

return 0;// 无按键按下

}

后续测试程序

后续调的时候有写了这个代码，算是各种情况的汇总。（有的是注释状态）

有单向模式的按键行程校准、自动启动两个程序

有双向模式的按键启动、自动启动两个程序

moter_setup()函数是我调试出来的自动启动函数，这个演示1.5s纯粹是试出来的，而且我是单片机和电调同时上电，好用。如果单片机和电调上电的时间差的绝对值稍大，可能就不好使了（进入了校准状态而非启动状态）

void moter_setup(void)

{

TIM_SetCompare1(TIM1,2000);

delay_ms(500);

TIM_SetCompare1(TIM1,1500);

delay_ms(500);

}

#include 'led.h'

#include 'delay.h'

#include 'sys.h'

#include 'pwm.h'

#include 'key.h'

#include 'usart.h'

//ALIENTEK Mini STM32开发板范例代码8

//PWM输出实验

//技术支持：www.openedv.com

//广州市星翼电子科技有限公司

int main(void)

{

int mid = 1500;//3d模式中位(不转)

int detaf = 50;//改变ccr的间隔

int f = 1500; //ccr初始化

u8 t=0;

delay_init(); //延时函数初始化

KEY_Init(); //按键初始化

TIM1_PWM_Init(19999,71);//不分频。PWM频率=72000000/(19999+1)(71+1)=50Hz

/*************************************************************************/

单项模式，按键校准

// while(1)

// {

// t=KEY_Scan(0); //得到键值

// switch(t)

// {

// case KEY0_PRES:

// TIM_SetCompare1(TIM1,2000);//最大

// break;

// case KEY1_PRES:

// TIM_SetCompare1(TIM1,1200);//中位

// break;

// case WKUP_PRES:

// TIM_SetCompare1(TIM1,1000); //任意

// break;

// default:

// delay_ms(10);

// }

/*********************************************************************************/

/***************************************************************************/

单向模式，自动校准

// TIM_SetCompare1(TIM1,2000);

// delay_ms(500);

// TIM_SetCompare1(TIM1,1000);

// delay_ms(500);

// while(1)

// {

// TIM_SetCompare1(TIM1,1500);

// }

/****************************************************************************/

/*****************************************************************************/

//双向模式，按键校准、增减程序

// while(1)

// {

// t=KEY_Scan(0); //得到键值

// switch(t)

// {

// case KEY0_PRES:

// f = f+ detaf;

// if(f <= 2000)

// TIM_SetCompare1(TIM1,f);//最大

// else

// delay_ms(10);

// break;

// case KEY1_PRES:

// TIM_SetCompare1(TIM1,mid);//中位

// break;

// case WKUP_PRES:

// f = f - detaf;

// if(f >= 1000)

// TIM_SetCompare1(TIM1,f); //任意

// else

// delay_ms(10);

// break;

// default:

// delay_ms(10);

// }

/**************************************************************************/

/***********************************************************************/

双向模式，自动校准

// TIM_SetCompare1(TIM1,2000);

// delay_ms(500);

// TIM_SetCompare1(TIM1,1500);

// delay_ms(500);

// while(1)

// {

// TIM_SetCompare1(TIM1,2000);

// }

moter_setup();

while(1)

{

t=KEY_Scan(0); //得到键值

switch(t)

{

case KEY0_PRES:

if(f <= 2000){

f = f+ detaf;

TIM_SetCompare1(TIM1,f);}//最大

else

delay_ms(10);

break;

case KEY1_PRES:

TIM_SetCompare1(TIM1,mid);//中位（停）

break;

case WKUP_PRES:

if(f >= 1000){

f = f - detaf;

TIM_SetCompare1(TIM1,f);} //任意

else

delay_ms(10);

break;

default:

delay_ms(10);

}

高亮出来的这部分程序是有按键模拟摇杆的功能，每按下一次按键，占空比就会更改一点，更改的分度值是detaf变量的值，本程序中是50。

还没完全理解的问题

关于电机的正反

我把电调的参数设置成1000-2000行程，中位数1500，然后我的电机就是1500对应不转，2000是正转最大速度，1000是反转最大速度，我的猜测是，1000-2000是可分配给正反转的总区间，中位设到1500就是平均分配了这段区间，不想要反转，想要极致的正转的话就把中位设置到1000，这样整个区间就全是正转了，当然，同时丧失了反转的功能。

以上我不确定，明天改改电调参数试试。

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这部分调试过了，确实是我想的这样，电调的参数设置到3d模式，然后把中位数调到某一个值，这个值以上就是正转，这个值以下就是反转。

但是转速的增加是通过增大电调电机进角实现的。。。

关于上电的顺序

我发现我先给电调上电，再给最大油门，听到嘀-嘀-嘀-，滴-----，再给最小油门，滴------，之后，也可以实现解锁电调。

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经过我的实践，好像和上电顺序好像没关系，就是：先打开电调，再依次给最大油门，最小油门，也能解锁电调，甚至都不需要给最大油门，给任意一个比最小油门大的数，都可以解锁电调。。

关于程序结构

我现在是用按键来控制最大油门和最小油门的输入，当程序实现自动解锁电调时，还没有写过，预计是用延时函数写，但是具体演示多少时间还要去试，我得保证给最大油门后，听见嘀-嘀-嘀-，滴-----之后，再给最小油门，最小油门在最大油门被识别之后，给慢了可以，给早了就不行了。

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这部分都调过了，加到了上面后续测试程序里。