BLheli-F330电调相关实验方案
前言
BLheli 电调大家都在使用,尤其在穿越机上更是遍地开花,因此博主准备写一下这几天对于BLheil电调的相关制作经验。
博主玩了一年航模,一直走改装和自制路线,目前接收机遥控器已经趋于稳定,航模遥控技术也突飞猛进,于是阻拦博主继续嗨皮的有四大难题(主要是穷)
1、电池(博主购买了一批拆机的汽车应急点火电池,改装了不少2-4S电池,于是不愁电池)
2、电机(博主掏了一堆大疆二手拆机无刷电机各种型号都有,以及闲鱼收一些损坏的电机翻修)
3、舵机(淘宝有不少工厂尾货舵机,经过测试比较好用,三四块钱一个)
4、电调(电调得用好的,而且普遍价格偏高,更主要涉及博主本专业,于是准备做个玩玩)
BLheli电调是什么博主不再赘述,只要知道他的固件和相关信息都是开源的就行,具体地址:
可以自行下载BLheli电调开源资料
博主研究了BLheli电调的两个板本c8051F330和EFM8BB21F16G
其中EFM8BB21F16G 主要用于多旋翼电调
c8051F330可以作为多旋翼,固定翼,直升机尾桨,本文重点讲c8051F330的版本。
一、C8051F330芯片引脚介绍
C8051F330是一个8051内核的8位单片机,其内部资源也很有限,其价格也很是友好,制作起来成本也比较低。
C8051F330电调大部分采用的QFN20封装。
其中P2.0和RST作为程序烧写口,他的最小系统电路如下:
博主专门制作了一个小核心板用于测试固件:
二、XP-12A硬件案例分析
博主主要测绘了一下XP-12A小电调的电路。这个电调长这样子:
背面:
正面
通过C2接口读出其固件是XP12A,因此博主准备用设计的核心板和电调驱动板简单搭建一个XP12A电调。读取后软件界面如下图:
经过测绘和查阅XP12A的引脚定义文档发现其引脚功能如下:
XP12A引脚定义文档位置:BLHeli-master\BLHeli-master\SiLabs\XP_12A.inc 可以用记事本打开查看。因为篇幅原因博主只摘出关键信息供大家参考:
$include (c8051f330.inc)芯片型号;**** **** **** **** ****
; Uses internal calibrated oscillator set to 24Mhz
;**** **** **** **** ****;*********************
; PORT 0 definitions * P0口相关定义
;*********************
Rcp_In EQU 7 ;i PWM信号口
Adc_Ip EQU 6 ;i 电池电压检测口
Mux_A EQU 5 ;i 电机A反电动势
; EQU 4 ;i 未定义
Mux_B EQU 3 ;i 电机B反电动势
Comp_Com EQU 2 ;i 反电动势公共口
Mux_C EQU 1 ;i 电机B反电动势
Vref EQU 0 ;i 未知;*********************
; PORT 1 definitions *P1口定义
;*********************
; EQU 7 ;i 未知
; EQU 6 ;i 未知
ApFET EQU 5 ;o上桥A导通信号
BpFET EQU 4 ;o上桥B导通信号
CpFET EQU 3 ;o上桥C导通信号
AnFET EQU 2 ;o下桥A导通信号
BnFET EQU 1 ;o下桥B导通信号
CnFET EQU 0 ;o下桥C导通信号MACRO AnFET_on setb P1.AnFET 下管高电平导通
ENDM
MACRO AnFET_offclr P1.AnFET 下管低电平关闭
ENDM
MACRO BnFET_onsetb P1.BnFET 下管高电平导通
ENDM
MACRO BnFET_off下管低电平关闭clr P1.BnFET
ENDM
MACRO CnFET_onsetb P1.CnFET 下管高电平导通
ENDM
MACRO CnFET_off下管低电平关闭clr P1.CnFET
ENDM
MACRO All_nFETs_Off 下管低电平全关clr P1.AnFETclr P1.BnFETclr P1.CnFET
ENDMMACRO ApFET_on setb P1.ApFET上管高电平导通
ENDM
MACRO ApFET_offclr P1.ApFET
ENDM
MACRO BpFET_onsetb P1.BpFET上管高电平导通
ENDM
MACRO BpFET_offclr P1.BpFET
ENDM
MACRO CpFET_onsetb P1.CpFET上管高电平导通
ENDM
MACRO CpFET_offclr P1.CpFET
ENDM
MACRO All_pFETs_Offclr P1.ApFETclr P1.BpFETclr P1.CpFET
ENDMMACRO Brake_FETs_On 高电平刹车AnFET_onBnFET_onCnFET_on
ENDM;*********************
; PORT 2 definitions * p2口定义
;*********************
DebugPin EQU 0 ;o//仿真口P2_PUSHPULL EQU (1 SHL DebugPin)
查看该文档需要注意的有以下几点:
1、查看单片机型号,BLheli固件有很多单片机,不一定都是F330。
2、引脚定义,那个引脚接那个信号线。
3、MOS管的驱动逻辑,有的固件上下桥的导通逻辑不一样,硬件上做了反相器,所以大家要看清,这要和硬件配合使用。
知道了引脚定义下来主要说硬件电路。
三、硬件电路
1、反电动势采集
经过测绘其反电动势采集图如下:
2、电池电压反馈
3、PWM输入
4、电桥驱动
电桥驱动方案很多,有的采用N-Pmos搭配驱动,有的纯NMOS,各有利弊,小电流电调都采用的NP搭配,大电流的采用Nmos。
XP12A采用的就是NP搭配的情况,经过测绘,下桥的N管的G极直接接的单片机引脚,而上桥的P管栅极采用一个三极管做驱动,引出可以看出来上下桥都是高电平导通,低电平关断,其原理图如下:
而采用全N管时就需要做电桥驱动,航模电调大部分才用的电桥驱动芯片是FD6288,其线路如下图:
MOS连接图如下:
通过分析此图其实不难发现全N管驱动方式上下桥都是高电平驱动,所以大家采用其他固件时一定要注意硬件和软件逻辑的配合。
四、博主测试的硬件图
博主前段时间在某宝上买了个拆机电桥板,发现铝基板上贴了7片IPB160N04S4,实在太赞了
于是博主专门为其设计了一个驱动板:
最后的测试图:
博主用一个70涵道进行暴力测试,还是很带劲的。
最后奉送大家我的测试电路原理图:
此图就是上图的驱动板,喜欢的朋友可以拿去测试。
下期主要说一下EFM8BB21F16G 单片机电调以及BLheil suite的简单用法及固件烧录方法。
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