无感无刷电机转速测量方法及其系统实现

资源摘要信息: "本资源为无感无刷电机转速测量项目，包含PCB设计文件和STM32微控制器的原始代码，能够测量8路方波输入信号。通过电压比较器处理相电压的方法，实现对四轴无人机无感无刷电机旋转速度的测量。在输入端使用RC高通滤波器串联，可对有感无刷电机的霍尔传感器进行校准反馈。此外，系统集成了485通信模块和大疆N3飞控的通信模块，并采用了STM32F405核心板作为控制单元。" 知识点详细说明如下： 1. 无感无刷电机转速测量技术： - 无感无刷电机（Sensorless Brushless DC Motor）转速测量是通过分析电机的反相信号来实现的。这类电机没有使用霍尔效应传感器来检测转子位置。 - 通常，无感电机在转动时会产生特定频率的反相电压信号，通过电压比较器将正弦波形转换为数字方波信号。 - 根据产生的方波频率，可以计算电机的转速。具体来说，如果无感电机的线圈数量为12个，那么每转动一圈会对应产生7个周期的正弦信号。 2. 电压比较器处理相电压： - 电压比较器是电路中的一种基本组件，它的作用是将模拟信号（如正弦波）转换为数字信号（如方波）。 - 在本项目中，电压比较器用于检测电机相电压，并将其转换为方波形式，便于后续的频率和转速测量。 3. RC高通滤波器： - RC高通滤波器用于滤除信号中的低频噪声，并保留高频信号。 - 在处理有感无刷电机时，使用RC高通滤波器可以去除非电机转速产生的基频，只保留与电机旋转相关的信号，从而实现对霍尔传感器输出的校准反馈。 4. STM32微控制器： - STM32是一系列32位微控制器，由意法半导体（STMicroelectronics）生产，广泛应用于工业、消费和通信领域。 - 本项目中使用的是STM32F405核心板，它作为系统的主要控制单元，用于处理来自电压比较器的方波信号，并计算电机的转速。 5. 485通信模块： - 485通信模块通常指的是RS-485标准接口模块，这是一种支持差分信号传输的串行通信接口，具有良好的抗噪声性能和长距离传输能力。 - 集成485通信模块允许项目与其他支持此标准的设备或系统进行通信。 6. 大疆N3飞控通信模块： - 大疆N3飞行控制器（N3 FC）是大疆公司推出的一款用于多旋翼无人机的飞控系统。 - 项目中集成了N3飞控的通信模块，可能用于实现与飞控系统的直接通信和数据交换。 7. PCB设计： - PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子设备中常见的电路板，用于搭建电子元器件的互联。 - 本项目的资源中包含PCB设计文件，说明了电路的布局和连接方式，是实现上述转速测量功能的物理载体。 8. 系统结构和测速原理： - 系统结构描述了如何将电压比较器、RC高通滤波器、STM32微控制器、485通信模块和大疆N3飞控通信模块整合起来，形成一个完整的转速测量系统。 - 测速原理详细阐述了通过电压比较器和RC高通滤波器处理电机相电压信号，从而获取电机转速的方法。 9. 系统开源： - 标签"系统开源"意味着该项目的所有设计文件和代码都是公开的，用户可以根据提供的资源自由地复制、修改和分发这些资源。 - 这种开放的方式有助于技术的传播与创新，同时也能吸引更多开发者参与项目的改进与应用开发。 10. 原理图和PCB文件： - 原理图和PCB文件是本资源中重要的组成部分，提供了系统设计的详细视图，包括了所有的电路连接和元件布局。 - 通过这些文件，用户可以更好地理解系统的运作原理，同时也可以用于进一步的设计改进或故障排查。