STM32驱动三相直流无刷电机：霍尔传感器与PWM调速

本文主要介绍了如何使用STM32微控制器驱动三相直流无刷电机，通过霍尔传感器检测转子位置并控制上下桥臂的开关，实现电机的连续旋转和调速。 1. 三相直流无刷电机的驱动原理是基于霍尔传感器的信号来确定转子位置。霍尔传感器的三根输出线连接到STM32的外部中断输入，配置为边沿触发。当转子位置变化时，传感器会触发中断，中断服务程序会根据霍尔传感器的新状态切换上下桥臂的状态，以保持电机的连续运转。这一过程通过精确控制各相的导通顺序，实现了电机的平稳转动。 2. 上桥臂的控制通过设置STM32的IO口电平来实现，而下桥臂的控制则利用了内置的三路PWM波。通过调整PWM波的占空比，可以改变电机的转速。例如，当PWM频率为20KHz时，占空比每增加1%，电机速度大约增加60rpm，占空比为53%时电机达到空载额定转速3000rpm。 3. 电机速度的测量是通过计算霍尔传感器中断触发的次数。电机每转一圈，霍尔值改变6次，每个周期内改变5次，因此每转一圈会有30次中断。通过记录中断次数N，并计算时间t，可以得到电机转速v=N/30/t*60 rpm。这意味着在2秒内霍尔值的变化次数等于电机的速度，单位为rpm。 4. 调速策略包括从当前速度平滑过渡到给定速度。为了避免电机在速度变化过大时出现的冲击，需要有一个缓冲过程。通过逐渐、小幅度地调整占空比，使得电机速度逐渐接近目标值，从而避免突然加速或减速带来的不稳定性。 代码中定义了一些宏来简化GPIO的控制，例如`U_Up_On`和`U_Dn_Off`分别用于开启和关闭U相上桥臂和下桥臂。这些宏使用STM32的GPIO寄存器操作，实现了对电机各相的快速控制。 总结来说，驱动三相直流无刷电机的关键在于正确解读霍尔传感器信号，适时切换上下桥臂，并通过PWM调制实现速度控制。同时，平滑的调速策略是保证电机运行平稳、减少冲击的重要环节。