STM32 电机教程 11 - BLDC 6 步方波开环速度控制
前言
無刷直流 （Brushless Direct Current， BLDC）電機是一種正快速普及的電機類型，它可在家用電器、汽車、航空航天、消費品、醫療、工業自動化設備和儀器等行業中使用。正如名稱指出的那樣，BLDC 電機不用電刷來換向，而是使用電子換向。BLDC 電機和有刷直流電機以及感應電機相比，有許多優點。其中包括：
? 更好的轉速－轉矩特性
? 快速動態響應
? 高效率
? 使用壽命長
? 運轉無噪音
? 較高的轉速范圍此外，
由于輸出轉矩與電機體積之比更高，使之在需要著重考慮空間與重量因素的應用中，大有用武之地。
無刷電機
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上一節成功實現了BLDC電機的6步轉動控制，成功實現電機的正反轉功能，但電機的速度還不可控制，本節將用NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH快速為大家實現BLDC的開環速度控制！
本節所用電機為2836無刷電機,電機有兩組線（hall傳感器線和電機三相線）,工作電壓24V，最大轉速12000rpm：
示例詳解
本節直接使用到ST的NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH 開發板進行演示
NUCLEO-F103RB對應的大致原理接線圖：
X-NUCLEO-IHM07M1 3SH部分原理圖：
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準備操作
X-NUCLEO-IHM07M1 3SH是專門用于PMSM（永磁同步）或BLDC（直流無刷 ）的電機驅動板，其電機驅動板驅動芯片型號為L6230（詳細數據手冊可在st官網下載）,本節主要目的是給大家演示BLDC 6步方波控制原理，僅需讓BLDC電機實現簡單正反轉動即可，僅需用到IN1,IN2, IN3和OUT1,OUT2，OUT3以及HALL傳感器信號接口H1,H2,H3。
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| 需要用到的信號 | 對應MCU引腳 |
| EN1 | PC10 |
| IN1 | PA8 |
| EN2 | PC11 |
| IN2 | PA9 |
| EN3 | PC12 |
| IN3 | PA10 |
| H1 | PA15 |
| H2 | PB3 |
| H3 | PB10 |
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為了更加簡單地介紹清楚BLDC 6 步方波控制的具體實現，為了實現電機的速度控制，本節直接使用STM32的TIM1產生三路PWM波對應信號IN1、IN2、IN3，通過調節PWM波占空比實現電機的速度控制；將EN1、EN2、EN3配置成普通輸出IO口輸出模式，H1,H2,H3配置成TIM2的hall傳感器模式，并開啟T1的捕獲中斷，中斷觸發模式為雙邊觸發模式，在中斷服務程序中實理更加快帶的電機換相（6步換步）操作。
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在STM32CubeMX中，有專門的NUCLEO-F103RB工程模板，新建一個Cube工程，芯片型號為st32f103rb：
生成一個簡單的工程模板實現了RCC,SYS，USART2接口的配置，同時還實現了LD2（LED）引腳的配置。接下來手動配置各功能模塊，首先是TIM1,配置成三路PWM 模式1輸出，PWM載波頻率是20Khz = 72M/(2+1)/(1199+1),各通道初始PWM波是500：
接下來是TIM2配置，開啟三路輸入捕獲功能，使能XOR功能，開啟定時器中斷：
上圖中所述想要直接利用TIM2的HALL傳感器功能，僅在CUBE中配置是不點問題的，原因如下，在配置輸入捕獲通道時，很多模式不可選：
而要直正實現STM32的定時器HALL傳感器接口功能，除了要開啟XOR功能外（在CUBE可直接勾選）：
還需要用到TI1F_ED(直接的雙邊沿檢測)信號，TRC信號..并最終產生CC1I中斷，完整的信號流圖如下圖：
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故還需要開啟中斷，并最終要在自動生成的TIM.C中進行適當修改（后面源碼上有介紹）：
最后是PC10,PC11,PC12普通IO功能配置，GPIO_OUTPUT模式，默認輸出為低：
生成工程：
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打開工程， 加入事先準備好的BLDC.C（在src文件夾）和BLDC.H（在INC文件夾）文件：
同時在tim.c及stm32f1xx_it.c中加入如下代碼：
最后在main.c中加入如下代碼：
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設置工程下載后自動運行：
編譯代碼，下載程序運行可直以看到電機成功轉動起來，用是按程序設定的不通pwmref值（通過BldcUpdataPwm接口設置），電機速度不同，如果有示波器可以看到三相線上的輸出電壓波形圖如下：
Pwmref = 500電機三相波形圖
Pwmref = 100 電機三相波形圖
OK,本期實驗完成！本節通過stm32的TIM1產生PWM來控制Bldc電機的平均工作電壓，實現了對BLDC電機的開環速度控制，通過TIM2配置了hall 功能接口實現了對bldc電機hall位置的獲取，在TIM2中斷服務函數中完成對bldc電機的換相操作。下一節將介紹實現bldc電機的閉環電流控制。最后如果大家有什么疑問或是有想了解的其它內容，也歡迎大家留言！！最后喜歡這個公眾號的同學們記得加關注了，每天都會有技術干貨推出！！
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的STM32 电机教程 11 - BLDC 6 步方波开环速度控制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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