写一段stm32控制三相无刷电机的驱动代码

时间: 2023-12-23 21:05:48 浏览: 182
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stm32控制无刷电机源代码

以下是一个基本的STM32控制三相无刷电机的驱动代码示例。 ``` #include "stm32f4xx.h" // 定义PWM输出引脚 #define PWM_PIN_A GPIO_Pin_0 #define PWM_PIN_B GPIO_Pin_1 #define PWM_PIN_C GPIO_Pin_2 // 定义相电流采样引脚 #define CURRENT_PIN_A GPIO_Pin_3 #define CURRENT_PIN_B GPIO_Pin_4 #define CURRENT_PIN_C GPIO_Pin_5 // 定义PWM频率和占空比 #define PWM_FREQUENCY 20000 #define PWM_DUTY_CYCLE 50 // 定义电机转速和电压常数 #define MOTOR_SPEED_CONSTANT 10 #define MOTOR_VOLTAGE_CONSTANT 5 // 定义PID参数 #define KP 1.0 #define KI 0.0 #define KD 0.0 // 定义电机状态 typedef enum { MOTOR_STOPPED, MOTOR_STARTING, MOTOR_RUNNING } MotorState; // 初始化PWM输出引脚 void init_pwm_pins(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct); GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = PWM_PIN_A | PWM_PIN_B | PWM_PIN_C; GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource0, GPIO_AF_TIM1); GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource1, GPIO_AF_TIM1); GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource2, GPIO_AF_TIM1); } // 初始化相电流采样引脚 void init_current_pins(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct); GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN; GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = CURRENT_PIN_A | CURRENT_PIN_B | CURRENT_PIN_C; GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); } // 初始化PWM定时器 void init_pwm_timer(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStruct; TIM_OCInitTypeDef TIM_OC_InitStruct; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE); TIM_InitStruct.TIM_Prescaler = ((SystemCoreClock / 2) / PWM_FREQUENCY) - 1; TIM_InitStruct.TIM_Period = (100 / PWM_DUTY_CYCLE) - 1; TIM_InitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_InitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_InitStruct); TIM_OC_InitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OC_InitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OC_InitStruct.TIM_Pulse = 0; TIM_OC_InitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OC_InitStruct); TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); TIM_OC_InitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OC_InitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OC_InitStruct.TIM_Pulse = 0; TIM_OC_InitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OC_InitStruct); TIM_OC2PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); TIM_OC_InitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OC_InitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OC_InitStruct.TIM_Pulse = 0; TIM_OC_InitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OC_InitStruct); TIM_OC3PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); } // 初始化ADC采样器 void init_adc(void) { ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct; ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStruct; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct); GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN; GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = CURRENT_PIN_A | CURRENT_PIN_B | CURRENT_PIN_C; GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); ADC_CommonInitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; ADC_CommonInitStruct.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4; ADC_CommonInitStruct.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled; ADC_CommonInitStruct.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles; ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStruct); ADC_StructInit(&ADC_InitStruct); ADC_InitStruct.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE; ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None; ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStruct.ADC_NbrOfConversion = 1; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStruct); ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); } // 读取相电流值 uint16_t read_current(uint16_t pin) { ADC_RegularChannelConfig(ADC1, pin, 1, ADC_SampleTime_56Cycles); ADC_SoftwareStartConv(ADC1); while (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET); return ADC_GetConversionValue(ADC1); } // 计算电机转速 float calculate_speed(uint16_t current_a, uint16_t current_b, uint16_t current_c) { float total_current = (float)(current_a + current_b + current_c) / 3.0; return total_current * MOTOR_SPEED_CONSTANT; } // 计算电机电压 float calculate_voltage(float speed) { return speed * MOTOR_VOLTAGE_CONSTANT; } // 控制电机转速 void control_motor(float setpoint_speed) { static MotorState state = MOTOR_STOPPED; static float current_speed = 0.0; static float last_error = 0.0; static float integral = 0.0; uint16_t current_a = read_current(CURRENT_PIN_A); uint16_t current_b = read_current(CURRENT_PIN_B); uint16_t current_c = read_current(CURRENT_PIN_C); float actual_speed = calculate_speed(current_a, current_b, current_c); float error = setpoint_speed - actual_speed; integral += error; float derivative = error - last_error; last_error = error; float output = KP * error + KI * integral + KD * derivative; if (state == MOTOR_STOPPED) { if (setpoint_speed > 0.0) { state = MOTOR_STARTING; GPIO_ResetBits(GPIOA, PWM_PIN_A | PWM_PIN_B | PWM_PIN_C); TIM_SetCompare1(TIM1, PWM_DUTY_CYCLE); TIM_SetCompare2(TIM1, PWM_DUTY_CYCLE); TIM_SetCompare3(TIM1, PWM_DUTY_CYCLE); TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); } } else if (state == MOTOR_STARTING) { if (actual_speed > 0.1) { state = MOTOR_RUNNING; } } else if (state == MOTOR_RUNNING) { if (setpoint_speed == 0.0) { state = MOTOR_STOPPED; GPIO_ResetBits(GPIOA, PWM_PIN_A | PWM_PIN_B | PWM_PIN_C); TIM_Cmd(TIM1, DISABLE); } else { float voltage = calculate_voltage(output); TIM_SetCompare1(TIM1, PWM_DUTY_CYCLE * voltage / 100.0); TIM_SetCompare2(TIM1, PWM_DUTY_CYCLE * voltage / 100.0); TIM_SetCompare3(TIM1, PWM_DUTY_CYCLE * voltage / 100.0); } } } int main(void) { init_pwm_pins(); init_current_pins(); init_pwm_timer(); init_adc(); while(1) { control_motor(100.0); } } ``` 该代码使用STM32的PWM输出引脚和ADC采样器控制三相无刷电机。代码中实现了PID控制,以控制电机的转速。控制电机的转速需要读取三相电流的值,并计算电机的转速和电压值。代码中还实现了电机的启动和停止功能。
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