項目簡介：

本驅動板以DRV8313PWPR為驅動芯片，利用板對板連接器連接到梁山派開發板，目的是實現小電流云臺無刷電機的控制。

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電源模塊：

電源采用TPS5430DDA + AMS1117制造 5V和 3.3V電壓，5v電源通過排針與梁山派相連。

驅動模塊：

驅動模塊采用DRV8313驅動芯片，配合INA240兩路電流采樣，實現Foc驅動電路。

實物模型展示：

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驅動板接口

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LCD

板載1.1.4寸屏幕，驅動芯片ST7789，使用協議spi4傳輸。

端口分配

SDA? ? <-> LCD_MOSI <->? PC9

SCL? ? <->? LCD_SCLK <->? PC10

RESET<->? LCD_RST? ?<->? PA15

RS? ? ? <->? LCD_DC? ? <->? PA14

CS? ? ? <->? LCD_CS? ? <->? ?PC11

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按鍵

板載3個按鍵，加入電容消抖處理。端口需要內部上拉

SW1 <->? ?PC6

SW2 <->? ?PD1

SW3 <->? ?PD5

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電機端口

電機1

使用 TIMER1 定時器

U1? <->? ?PA0 <->? TIMER1_CH0

V1? <->? ?PA1 <->? TIMER1_CH1

W1 <->? ?PA2 <->? TIMER1_CH2

EN1? <-> PC1

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電機2

使用 TIMER0 定時器

U2? <->? PB13 <-> TIMER0_CH0_ON

V2? <->? PB14 <-> TIMER0_CH1_ON

W2 <->? PB15 <-> TIMER0_CH2_ON

EN2 <-> PG7

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編碼器

板載兩個編碼器接口，使用 I2C協議

接口1

PB6 <-> I2C0_SCL

PB7 <-> I2C0_SDA

接口2

PA8 <-> I2C2_SCL

PC9 <-> I2C2_SDA

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電流采樣ADC

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M1_U_ADC? <->? ?PF9 <-> ADC2_IN7

M1_V_ADC? <->? ?PF7 <-> ADC2_IN5

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M2_U_ADC? <->? ?PA4 <-> ADC01_IN4

M2_V_ADC? <->? ?PA6 <-> ADC01_IN6

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無刷開環程序

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實現簡單的開環控制，讓電機轉起來。程序使用SIMPLE FOC開源代碼，附簡單注釋

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void setPhaseVoltage(float Uq, float Ud, float angle_el)
{
? ? float Uout;
? ? uint32_t sector;
? ? float T0,T1,T2;? ?//直接控制電機的三相pwm占空比參數
? ? float Ta,Tb,Tc;
? ? float U_alpha,U_beta;

? ? angle_el =_normalizeAngle(angle_el);

? ? U_alpha=Ud*_cos(angle_el)-Uq*_sin(angle_el); ? ? ? ? ? ?//park逆變換
? ? U_beta=Ud*_sin(angle_el)+Uq*_cos(angle_el);
? ? Uout=_sqrt(U_alpha*U_alpha + U_beta*U_beta) / voltage_power_supply;?
? ? if(Uout> 0.577)Uout= 0.577;
? ? if(Uout<-0.577)Uout=-0.577;
? ??
? ? sector = (angle_el / _PI_3) + 1;
? ??
? ? T1 = _SQRT3*_sin(sector*_PI_3 - angle_el) * Uout;?? ? ?
? ? T2 = _SQRT3*_sin(angle_el - (sector-1.0)*_PI_3) * Uout;
? ? T0 = 1 - T1 - T2;
? ??
? ? switch(sector)
? ? {
? ? ? ? case 1:
? ? ? ? ? ? Ta = T1 + T2 + T0/2;
? ? ? ? ? ? Tb = T2 + T0/2;
? ? ? ? ? ? Tc = T0/2;
? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? case 2:
? ? ? ? ? ? Ta = T1 + ?T0/2;
? ? ? ? ? ? Tb = T1 + T2 + T0/2;
? ? ? ? ? ? Tc = T0/2;
? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? case 3:
? ? ? ? ? ? Ta = T0/2;
? ? ? ? ? ? Tb = T1 + T2 + T0/2;
? ? ? ? ? ? Tc = T2 + T0/2;
? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? case 4:
? ? ? ? ? ? Ta = T0/2;
? ? ? ? ? ? Tb = T1+ T0/2;
? ? ? ? ? ? Tc = T1 + T2 + T0/2;
? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? case 5:
? ? ? ? ? ? Ta = T2 + T0/2;
? ? ? ? ? ? Tb = T0/2;
? ? ? ? ? ? Tc = T1 + T2 + T0/2;
? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? case 6:
? ? ? ? ? ? Ta = T1 + T2 + T0/2;
? ? ? ? ? ? Tb = T0/2;
? ? ? ? ? ? Tc = T1 + T0/2;
? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? default: ?// possible error state
? ? ? ? ? ? Ta = 0;
? ? ? ? ? ? Tb = 0;
? ? ? ? ? ? Tc = 0;
? ? }
? ??
? ? timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM_TIMER,BSP_PWM_UCHANNEL,Ta*10000);
? ? timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM_TIMER,BSP_PWM_VCHANNEL,Tb*10000);
? ? timer_channel_output_pulse_value_config(BSP_PWM_TIMER,BSP_PWM_WCHANNEL,Tc*10000);
}

實現的功能

程序成功運行的模塊

lcd 顯示

as5600角度獲取

電機開環轉動