51 MCU,BLDC有感無感全開源，輕松實(shí)踐直流無刷電機(jī)控制(程序+電路詳解)

ID:359276 · 發(fā)表于 2019-1-24 08:59

上封帖子介紹了51單片機(jī)，JMT18F003PLUS，提供了芯片例程和資料，鏈接如下：

JMT18F003PLUS單片機(jī)芯片手冊(cè),例程等資料下載
http://www.torrancerestoration.com/bbs/dpj-148985-1.html
(出處: 51hei)

這里把這款芯片用于直流無刷電機(jī)控制的demo程序，有感和無感源代碼，一并開源，希望對(duì)學(xué)習(xí)者有幫助。

BLDC demo板是這樣的：

003plus BLDC.jpg

芯片資料，bldc控制板簡(jiǎn)要說明，原理圖，有感和無感的開源軟件等等，請(qǐng)點(diǎn)擊下載：

JMT18F003 PLUS BLDC DEMO 板應(yīng)用筆記
1. 簡(jiǎn)介
本應(yīng)用筆記討論了使用 JMT18F003 PLUS 控制芯片對(duì)無刷直流電機(jī)（Brushless Direct Current Motor,  BLDC）進(jìn)行方波算法的控制。
2.  JMT18F003 PLUS 芯片特點(diǎn)
  8位MCU，兼容 MCS51指令集；
  內(nèi)核運(yùn)行最高頻率 24.576MHz；
  8K字節(jié)Flash、1K字節(jié)外部 RAM、128 字節(jié)內(nèi)部RAM；
  2個(gè)高性能 16位 PWM 模塊，最高運(yùn)行頻率 73.728MHz，其中 PWM0支持3路互補(bǔ)加 1路獨(dú)立PWM， PWM1支持 1路互補(bǔ)PWM；
  1 個(gè) 12 通道的 10 位 ADC、1 個(gè)可編程運(yùn)算放大器（4 組差分輸入）、1個(gè)模擬比較器（4組可切換）、3個(gè) Timer、1個(gè)蜂鳴器輸出；
  通信接口：SPI總線、 I2C總線、 UART總線接口；
  支持 JTAG 調(diào)試。

3. 電機(jī)開發(fā)板使用說明
3.1 電機(jī)板如下圖 1 所示，包括以下資源：
  控制芯片：JMT18F003 PLUS芯片；
  24V-DC電源接口：為電機(jī)板提供24V直流電；
  電機(jī)U/V/W 接口：連接電機(jī)的3根控制線；
  電機(jī)霍爾接口：連接電機(jī)霍爾信號(hào)的五根控制線，從左至右依次為： HC、HB、HA、VDD、GND；
  串口：用于程序下載和打印調(diào)試信息；
  滑阻：通過改變滑阻的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制；
  采樣電阻：0.05歐；
  排針J5、J6、J7：通過跳線帽選擇電機(jī)運(yùn)行方式為無感或有感；
  按鍵S1、S2：用戶自定義。

3.2 電機(jī)板使用注意點(diǎn)
  由于下載串口的 RX管腳與滑阻管腳復(fù)用，在使用的時(shí)候只能二選一；
  電機(jī)控制方式選擇如圖 2 所示，排針 J5、J6、J7 按圖 2 左邊方式短接則表示選擇的電機(jī)控制方式為無感控制方式，按圖 2右邊方式短接則表示選擇的電機(jī)控制方式為有感控制方式。

JMT18F003 PLUS BLDC DEMO板原理圖如下：

4.1JMT18F003 PLUS主控芯片電路如下圖所示

4.2 供電模塊電路
電壓為24V供電，經(jīng)過如下電路轉(zhuǎn)為5V 電壓，給芯片供電。

4.3 PWM MOS 管及驅(qū)動(dòng)電路

4.4 電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)采樣電路

4.5 電機(jī)霍爾信號(hào)輸入電路

4.6 電流采樣電路
電機(jī)板默認(rèn)采用內(nèi)部放大電路對(duì)電流進(jìn)行 AD采樣。

5. 軟件參數(shù)設(shè)置
電機(jī)控制方式選擇 SENSORMODE、極對(duì)數(shù) POLE_PAIRS、轉(zhuǎn)速范圍、電壓保護(hù)
參數(shù)、電流保護(hù)參數(shù)等參數(shù)都位于MotorPara.h文件中。示例如下圖所示。

電機(jī)控制方式選擇SENSORMODE選擇為0時(shí)，表示選擇無感控制電機(jī)的方式，主板需要按圖 2 左邊的排針接法連接；SENSORMODE 選擇為 1 時(shí)，表示選擇有感控制電機(jī)的方式，主板需要按圖2右邊的排針接法連接。

注意：
1、除 PWM 外的其他模塊的時(shí)鐘由片內(nèi) 24.576MHz（由片內(nèi) 73.728MHz 高頻振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘經(jīng)過 3 分頻得到）或外部晶振（最高 24MHz）或片內(nèi)低頻振蕩器產(chǎn)生的32.768KHz 時(shí)鐘提供
2、由于滑阻VSP與RXD共用引腳，故調(diào)速是RXD不可接串口
3、UVW：紅黃黑 HCHBHA：黃白藍(lán) HUHVHW：CW-326451；CCW-623154

單片機(jī)源程序如下:

#include "main.h"
/*****************************************************************************
函數(shù) 名 : main
功能描述 : 主函數(shù)
輸入?yún)?shù) : 無
輸出參數(shù) : void
*****************************************************************************/
void main()
{
StartParaInit();
WDT_Init();
Crpm_Init();
Port_Init();
UART_Init();
Interrupt_Init();
ADC_Init();
CMP_Init();
Pss("V0.1", NONE);
PWM_Init();
#if(SENSORMODE)
PWM1_Init();
#else
Timer0_Init();
#endif
while(1)
{
switch(MasterState)
{
case Startup:
Ps("Start", NONE);
Fault_InitOverUnderVoltage(); // 電源電壓判斷
UserSpeedControlInit(); //滑阻判斷
MasterState = Operation;
mcState = mcInit;
break;
case Operation:
MotorControl();
if(ADCIntProtectCnt >= 5) // 250us
{
Fault_OverCurrent();
Fault_OverUnderVoltage();
UserSpeedControl();
ADCIntProtectCnt = 0;
}
break;
default:
MotorStop();
break;
}
}
}

復(fù)制代碼

#include "common.h"
MasterState_T MasterState;
MotorState_T mcState;
volatile u8 xdata Phase = 0; // 相位
volatile u8 xdata NextPhase = 0;
volatile u8 xdata MotorRotation = CW; // 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向
volatile u8 xdata TuneDutyRatioCnt = 0; // 調(diào)整轉(zhuǎn)速占空比的周期計(jì)數(shù)
volatile u16 xdata PWMDutyCycle = 0; // PWM占空比
volatile u16 xdata CurrentPgaSample = 0;
volatile u16 xdata CurrentSample = 0; // 電流采樣值
volatile u16 xdata VoltageSample = 0; // 電壓采樣值
volatile u16 xdata UserSpeedSample = 0; // 用戶調(diào)速采樣值
volatile u8 xdata ADCIntProtectCnt = 0; // ADC中斷計(jì)數(shù)保護(hù)
volatile u8 xdata flag_ADCSample = 0; // AD采樣時(shí)的通道切換標(biāo)志
volatile u8 xdata flag_ErrorException = 0; // BIT0:Timer2計(jì)數(shù)超時(shí) BIT1:比較器中斷異常 BIT2:長(zhǎng)短波啟動(dòng)超時(shí) BIT3:長(zhǎng)短波電流采樣過流 BIT4:ADC采樣換相異常 BIT5:CMP換相異常
volatile u8 xdata LastPhase = 0;
volatile u8 xdata SamePhaseCnt = 0;
// 電轉(zhuǎn)速60度時(shí)間
volatile bit flag_SpeedTime = 0;
volatile u8 xdata SpeedTimeCnt = 0;
volatile u16 xdata SpeedTime = 0;
volatile u16 xdata SpeedTimeTemp = 0;
volatile u32 xdata SpeedTimeSum = 0;
volatile u16 xdata MotorSpeed = 0;
volatile u16 xdata UserRequireSpeed = 0; // 用戶請(qǐng)求轉(zhuǎn)速
volatile u8 xdata RheostatCnt = 0; // 調(diào)速信號(hào)
// 保護(hù)計(jì)數(shù)
volatile u8 xdata VoltageProCnt = 0;
volatile u8 xdata CurrentPgaProCnt = 0;
volatile u8 xdata CurrentProCnt = 0;
#if(SENSORMODE)
volatile u8 xdata NowHallState = 0; // HALL當(dāng)前位置
volatile u8 xdata PreHallState = 0; // 前次HALL位置
volatile bit flag_HallStateRight = 0;
volatile u16 xdata OverflowCnt = 0; // PWM1捕獲上溢中斷計(jì)數(shù)
#else
volatile u16 xdata NeutralPoint = 0;
volatile u16 xdata UBemf = 0;
volatile u16 xdata VBemf = 0;
volatile u16 xdata WBemf = 0;
volatile u8 xdata BlankingCnt = 0;
volatile u8 xdata CheckZeroCrossState = 0;
volatile u8 xdata Timer0OutCnt = 0; // 換相超時(shí)
volatile u16 xdata ADCTimeCnt = 0; // ADC中斷計(jì)數(shù)
volatile u16 xdata DragTime = 0;
#endif
/*****************************************************************************
函數(shù) 名 : Common_Init
功能描述 : 全局變量初始化
輸入?yún)?shù) : 無
輸出參數(shù) : void
*****************************************************************************/
void Common_Init()
{
Phase = 0;
NextPhase = 0;
TuneDutyRatioCnt = 0;
PWMDutyCycle = PWM_DUTYCYCLE_05;
CurrentPgaSample = 0;
CurrentSample = 0; // 電流采樣值
VoltageSample = 0; // 電壓采樣值
UserSpeedSample = 0;
ADCIntProtectCnt = 0;
flag_ADCSample = 0;
flag_ErrorException = 0;
LastPhase = 0;
SamePhaseCnt = 0;
flag_SpeedTime = 0;
SpeedTimeCnt = 0;
SpeedTime = 0;
SpeedTimeTemp = 0;
SpeedTimeSum = 0;
MotorSpeed = 0;
UserRequireSpeed = 0; // 用戶請(qǐng)求轉(zhuǎn)速
RheostatCnt = 0;
VoltageProCnt = 0;
CurrentPgaProCnt = 0;
CurrentProCnt = 0;
#if(SENSORMODE)
NowHallState = 0;
PreHallState = 0;
flag_HallStateRight = 0;
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請(qǐng)從51黑下載附件…………

復(fù)制代碼

所有資料51hei提供下載:

JMT18F003 BLDC資料.rar (6.03 MB, 下載次數(shù): 1262)

ID:1 · 發(fā)表于 2019-1-24 18:53

好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:359276 · 發(fā)表于 2019-1-25 08:55

admin 發(fā)表于 2019-1-24 18:53
好資料，51黑有你更精彩!!!

謝謝！

希望這些內(nèi)容對(duì)了解BLDC控制和51單片機(jī)愛好者有所幫助。

ID:308397 · 發(fā)表于 2019-2-12 17:55

加個(gè)qq好友有些問題向你請(qǐng)教一下:1252574935

ID:249545 · 發(fā)表于 2019-2-18 14:55

感謝您分亨資料,請(qǐng)問老師如何購買套件呢?

ID:149075 · 發(fā)表于 2019-2-28 19:40

這個(gè)芯片在哪有賣，性價(jià)比怎么樣

ID:9973 · 發(fā)表于 2019-3-1 13:04

謝謝分享，學(xué)習(xí)。。

ID:249416 · 發(fā)表于 2019-6-15 11:21

好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:228022 · 發(fā)表于 2019-6-28 19:06

感謝分享！

ID:236168 · 發(fā)表于 2019-8-1 09:39

非常感謝

ID:441868 · 發(fā)表于 2019-8-14 15:36

可以借鑒，多謝了

ID:229997 · 發(fā)表于 2019-8-26 08:10

好資料

ID:602594 · 發(fā)表于 2019-8-27 10:35

好東西，感謝樓主分享

ID:403593 · 發(fā)表于 2019-8-28 08:44

感謝樓主分享~

ID:385637 · 發(fā)表于 2019-8-28 10:09

好資料，感謝樓主分享

ID:583110 · 發(fā)表于 2019-8-31 14:51

學(xué)習(xí)一下，好久沒有登錄了。。。。

ID:324611 · 發(fā)表于 2019-9-18 14:32

高手，學(xué)習(xí)了。

ID:616268 · 發(fā)表于 2019-9-25 17:17

無感是通過AD采集，計(jì)算過零點(diǎn)嗎？

ID:633661 · 發(fā)表于 2019-11-1 09:03

非常有用，謝謝樓主

ID:336378 · 發(fā)表于 2019-11-15 09:59

非常有用，謝謝樓主，正在做這方面產(chǎn)品，

ID:347467 · 發(fā)表于 2019-11-18 15:06

謝謝分享。

ID:81733 · 發(fā)表于 2019-11-29 16:30

感謝分享

ID:607312 · 發(fā)表于 2019-11-30 09:34

感謝了，非常好的資料，學(xué)習(xí)了

ID:655203 · 發(fā)表于 2019-12-3 15:38

感謝分享�。�！

ID:280573 · 發(fā)表于 2019-12-10 15:49

很全面了，看了幾天代碼，代碼中檢測(cè) 到過零后直接換相了，反電動(dòng)勢(shì)好像要延遲30電角度換相吧？想請(qǐng)教一下樓主是怎么處理延遲30度電角度的呢？

ID:287451 · 發(fā)表于 2019-12-21 14:43

代碼實(shí)際測(cè)試過沒

ID:563624 · 發(fā)表于 2020-2-21 17:21

感謝您分亨資料，請(qǐng)問可否購買相關(guān)資料

ID:385637 · 發(fā)表于 2020-3-2 18:16

請(qǐng)問這款單機(jī)片能驅(qū)動(dòng)十萬轉(zhuǎn)的無感無刷電機(jī)嗎

ID:702233 · 發(fā)表于 2020-3-4 12:55

學(xué)習(xí)了

ID:710204 · 發(fā)表于 2020-3-17 16:11

好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:62514 · 發(fā)表于 2020-4-9 18:40

可以參考。謝謝。

ID:730173 · 發(fā)表于 2020-4-23 13:25

請(qǐng)問下樓主或是其他熱心網(wǎng)友，這個(gè)代碼Atmel的51單片機(jī)也能通用嗎？

ID:763521 · 發(fā)表于 2020-5-28 16:27

好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:302325 · 發(fā)表于 2020-6-1 01:56

好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:214421 · 發(fā)表于 2020-6-3 10:28

很好的資料，學(xué)習(xí)了

ID:105698 · 發(fā)表于 2020-6-5 19:58

謝謝分享，學(xué)習(xí)k中。。

ID:675863 · 發(fā)表于 2020-6-12 23:10

學(xué)習(xí)，最近想做高壓無刷電調(diào)

ID:787018 · 發(fā)表于 2020-6-22 19:32

剛剛在了解直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:791977 · 發(fā)表于 2020-6-28 16:57

無感檢測(cè)和30度的相位差補(bǔ)償這一塊的實(shí)現(xiàn)上，一直有問題。

ID:495287 · 發(fā)表于 2020-7-9 07:43

謝謝樓主指導(dǎo)，俺又進(jìn)步一點(diǎn)了。

電路齊全一目然，
耐心講解明根源，
差分信號(hào)勤補(bǔ)拙，
有感無感都能轉(zhuǎn)。

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