STM32F103驱动无刷直流电机应用思路

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：

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：

三、驱动代码编写

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* Description    : None
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
* Attention      : None
**********************************************************************/
void BLDC_GPIOConfig(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;  //TIM1输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                           GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;//TIM1输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;                         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;              //TIM3的霍尔输入GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;                         //TIM3的霍尔输入GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
/**********************************************************************
* Description    : None
* Input          : None
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* Return         : None
* Attention      : None
**********************************************************************/
void BLDC_TIM1Config(void)
{TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;               //基本结构体变量定义TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;                     //输出结构体变量定义TIM_BDTRInitTypeDef  TIM_BDTRInitStructure;                   //死区刹车结构体变量定义TIM_DeInit(TIM1);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 2;                     //TIM基本初始化TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_CenterAligned2;//中央对齐计数模式TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1499;                       //PWM 16KTIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_TimeBaseStructure);TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;         //TIM输出通道初始化TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Disable; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Disable;                  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1200; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;         TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;          TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure); TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1200;TIM_OC2Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1200;TIM_OC3Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);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TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Disable;                   TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1495; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;           TIM_OC4Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure); TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable; //死区刹车初始化TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Enable;TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_OFF; TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 100;TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable;   //如打开，开机无输出且状态紊乱？？？？TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_Low;TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Disable;TIM_BDTRConfig(TIM1,&TIM_BDTRInitStructure);TIM_OC1PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);  //使能捕获比较寄存器预装载（通道1）TIM_OC2PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);    //使能捕获比较寄存器预装载（通道2）TIM_OC3PreloadConfig(TIM1,TIM_OCPreload_Enable);   //使能捕获比较寄存器预装载（通道3）TIM_SelectInputTrigger(TIM1, TIM_TS_ITR2);        //输入触发源选择TIM3   //TIM_SelectSlaveMode(TIM1, TIM_SlaveMode_Trigger);//从模式选择 触发     TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);
}
/**********************************************************************
* Description    : None
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
* Attention      : None
**********************************************************************/
void BLDC_TIM3Config(void)
{TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;               //基本结构体变量定义TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;                      //定义结构体变量TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;                     //输出结构体变量定义TIM_DeInit(TIM3);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;                  //TIM基本初始化TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period =65535;TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);     TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;            //选择通道1TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //输入上升沿捕获  TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_TRC;  //配置通道为输入，并映射到哪里TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;       //输入捕获预分频值TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 10;                      //输入滤波器带宽设置TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);                     //输入通道配置TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;            //TIM输出通道初始化TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;             TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =1023; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;      TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Timing;            //TIM输出通道初始化TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Disable;             TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =65535; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;      TIM_OC4Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);TIM_SelectHallSensor(TIM3,ENABLE);                          //使能TIMx的霍尔传感器接口TIM_SelectInputTrigger(TIM3, TIM_TS_TI1F_ED);               //输入触发源选择   TIM_SelectSlaveMode(TIM3, TIM_SlaveMode_Reset);             //从模式选择TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM3, TIM_MasterSlaveMode_Enable);//主从模式选择        TIM_SelectOutputTrigger(TIM3, TIM_TRGOSource_OC2Ref);      //选择输出触发模式(TRGO端)TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Trigger|TIM_IT_CC4, ENABLE);      //开定时器中断 //TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}
/**********************************************************************
* Description    : None
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* Output         : None
* Return         : None
* Attention      : None
**********************************************************************/
void huanxiang(void)
{u8 irq_zhuanzi; irq_zhuanzi=(u8)((GPIOA->IDR&0x000000c0)>>6);    //读转子位置irq_zhuanzi|=(u8)((GPIOB->IDR&0x00000001)<<2);if(zheng_fan==RESET){                                   //正转switch(irq_zhuanzi)                 //根据转子位置，决定CCER输出相位和转子字偏移量{/*    case 0x01:{                                                                       TIM1->CCER=0x3081;    //1,4};break;case 0x03:{TIM1->CCER=0x3180;    //4,5                  };break;                         case 0x02:{TIM1->CCER=0x3108;   //2,5};break;case 0x06:{TIM1->CCER=0x3018;  //2,3                   };break;case 0x04:{TIM1->CCER=0x3810;   //3,6                   };break;case 0x05:{TIM1->CCER=0x3801;    //1,6                  };break;default:break;  */case 0x05:{                                                                       TIM1->CCER=0x3081;    //1,4};break;case 0x04:{TIM1->CCER=0x3180;    //4,5                  };break;                         case 0x06:{TIM1->CCER=0x3108;   //2,5};break;case 0x02:{TIM1->CCER=0x3018;  //2,3                   };break;case 0x03:{TIM1->CCER=0x3810;   //3,6                   };break;case 0x01:{TIM1->CCER=0x3801;    //1,6                  };break;default:break;}  }else{                                  //反转switch(irq_zhuanzi)                 //根据转子位置，决定CCER输出相位和转子字偏移量{case 0x01:{                                      TIM1->CCER=0x3810;};break;case 0x05:{TIM1->CCER=0x3018;                    };break;                         case 0x04:{TIM1->CCER=0x3108;};break;case 0x06:{TIM1->CCER=0x3180;                      };break;case 0x02:{TIM1->CCER=0x3081;                       };break;case 0x03:{                             TIM1->CCER=0x3801;                      };break;default:break;}}
}
/**************启动******************/
void BLDC_Start(void)
{TIM1->SMCR|=0x0006;        //开TIM1的输入触发    TIM1->DIER=0x0040;         //开TIM1的触发中断huanxiang();               //调用换向函数，启动                                 TIM3->CR1|=0x0001;       //开TIM3TIM3->DIER|=0x0050;          //开TIM3中断
}
void BLDC_Stop(void)
{TIM1->SMCR&=0xfff8;          //关闭TIM1的输入触发TIM1->CCER=0;              //关闭TIM1的六路输出Delay_us(40);                  //延时（加死区）TIM1->CCER=0x0ccc;         //打开三路下管，进行能耗制动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）   TIM1->CCER=0;              //关闭TIM1的六路输出，关刹车        TIM3->CR1&=0xfffe;         //关闭TIM3                         TIM3->CNT=0;               //清TIM3的计数器                   TIM3->DIER&=0xffaf;        //关TIM3中断
}
/*** @brief  This function handles PPP interrupt request.* @param  None* @retval : None*/
void TIM1_TRG_COM_IRQHandler(void)
{ TIM1->SR&=0;           //清中断标志huanxiang();             //调用换向函数
}

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