模拟电调和数字电调区别

描述

电调固件

电调固件是在每个电调上运行的软件,它确定电调的性能,支持的协议以及可以使用的配置接口。电调可以使用的固件取决于硬件。

SimonK:最古老的两种开源电调固件之一,已经过时不再更新。内嵌了一个开环foc驱动

BLHeli:最古老的两种开源电调固件之一,由于其广泛的功能和友好的用户界面而变得流行。

BLHeli_S:BLHeli固件的第二代。专门为具有Busybee处理器的电调开发。

BLHeli_32:第三代和最新一代BLHeli固件。专门为32位电调编写,不再开源。

电调协议

电调协议是飞行控制器和电调用于通信的语言,决定了信号从飞控到电调的发送速度。

四轴飞行器使用的电调协议及信号宽度:

Standard PWM :1000us – 2000us

Oneshot125:125us – 250us

Oneshot 42:2us – 84us

Multishot:5us – 25us

Dshot

Dshot150 :106.8us

Dshot300 :53.4us

Dshot600 :26.7us

DShot1200:13.4us

ProShotDshotDShot(Digital Shot,是数字协议)(相对于oneshot,oneshot125,oneshot42,multishot等模拟协议)。它最初是由Felix在KISS提出的,后来被Betaflight和BLHeli_S开发团队采用。是用来和刷有BLheli固件的电调通讯的协议。

模拟电调和数字电调区别

模拟电调协议每隔几微秒就将电脉冲从飞控发送到电调。脉冲持续时间的长短(油门大小)决定了电机的功率。这种控制方案受到电噪声和电脉冲定时精度的限制。

使用 DShot 数字化意味着飞控将以数字编号的形式向电调发送精确的油门值。这个数字有一个校验值,以便从飞控发送到电调的油门值永远不会被识别错误。

与Oneshot和Multishot相比,DShot有什么优势:

无需进行电调行程校准

更精确的传输信号,更强大的抗干扰能力

分辨率为2048,而其他协议分辨率为1000

比Oneshot协议更快

更安全,每个信号 电调都可以检测意外损坏的数据

DSHOT并不是效率最高的协议

DShot的速度:

目前常用的DShot协议有:DShot600,DShot300,DShot150 (DShot1200已经在最新的betaflight4.11固件取消了),其传输速率:

•DShot600 – 600,000 bits/Sec

•DShot300 – 300,000 bits/Sec

•DShot150 – 150,000 bits/Sec

引入 DSHOT300 和 DSHOT150 是为了确保支持功能较弱的旧ESC(电调),DSHOT1200是较新的协仪,有些电调可能还不支持。

例如,DShot600的频率为600,000 / 1637500hz= 37.5 KHz,这意味着将一个油门值从飞控发送到电调需要大约26.7 uS。

各种电调传输协议速度对比与 Oneshot125、 Oneshot42和 Multishot 的速度相比(假设信号是100% 油门)

Oneshot125 – 250 uS

DShot150 – 106.7 uS

Oneshot42 – 84 uS

DShot300 – 53.3 uS

DShot600 – 26.7 uS

Multishot – 25 uS

快速传输速度的 DShot 理论上将允许高达33KHz的飞控运行频率。不要高达37.5 KHz,因为需要留有一些空间。虽然 DShot600没有 Multishot 那么快,但是只要它比飞控运行频率快就足够了。

Dshot600数据帧:

一个 DShot 数据包由16位组成

11位表示油门值(2^10= 2048分辨率)

1位表示遥测请求是telemetry请求标志,tlm需要电调硬件支持

4位表示 CRC 校验(循环冗余校验)

速度600kbits/s,一帧信号的长度为26.7us。

对于DSHOT600,整个比特位的长度为1.67us(T0H+T0L或T1H+T1L),0的高电平时间为625ns,1的高电平时间是1250ns。

帧与帧之间需要一点间隔(2-3us),以区别不同的帧信号

数据

11位油门值可以达到2048的分辨率,实际使用48-2047表示油门值,所以油门信号是2000的分辨率,0是上电后的默认值(锁定值),1-47表示一些命令和设置,一些值的意义如下:

1-5:beep(1= low freq. 5 = high freq

esc信息请求(fw版本和通过tlm线发送的SN)

7:一个方向旋转

8:另一个方向旋转

9:3d模式关闭

10:3d模式打开

11:esc设置请求(saved settings over the TLM wire)

12:保存设置

数据

协议之间的转换速度转换

固件命名:

BLHeli_S代码除了修订版外,还用一个字母、另一个字母和两个数字命名。例如“A_L_10_REV16_0.HEX”。

第一个字母表示MCU的引脚;

第二个字母是L或H(L代表24MHz MCU,H代表48MHz MCU);

这两个数字表示FET的开关死区时间。单位为20.4ns。一些场效应晶体管驱动器具有自适应场效应晶体管死区时间控制,对于这些MOS管,则用00表示场效应晶体管开关死区时间。

可设置参数

启动功率:

启动功率可设置为0.031到1.5之间的相对值。这是启动期间允许的最大功率。实际应用的功率取决于节气门输入,可以更低,但最低电平是最高电平的四分之一。

启动功率也会影响双向操作,因为该参数用于限制方向反转期间应用的功率。

对于低转速,电机的最大功率是有限的,以便于检测低反电势电压。允许的最大功率可通过启动功率参数设置。较低的启动功率参数将为较低转速提供较低的最大功率(这从rev16.1开始实施)。

换向时间:

换向定时可设置为低/中低/中/中高/高,对应于00/7.50/150/22.50/300定时。

一般来说,一个中等设置将工作良好,但如果电机口吃(哥们儿不知道在说什么了)它可以是有益的改变时间。一些高电感的电机可以有很长的换相退磁时间。这可能会导致电机停止或口吃时,快速油门增加,特别是在运行在低转速。将定时设置为高将允许更多的时间去消磁,通常是有帮助的。

消磁补偿:

消磁补偿是一种保护电机不因换相后较长的绕组退磁时间而失速的功能。典型的症状是发动机停止或快速增加油门时卡顿,特别是在低转速运行时。如上所述,设置高换向时间通常有帮助,但以效率为代价。

消磁补偿是解决这一问题的另一种方法。首先,它检测何时出现了demag情况。

- 在这种情况下,没有关于电机正时的信息,并且换相是盲目地以预测的正时进行的。

- 除此之外,在下一次换向前的一段时间内,电机电源被切断。计算出一个指标,表明demag情况有多严重。形势越严峻,越是停电。

当demag补偿设置为关闭时,电源永远不会切断。

当设置为低或高,电源被切断。对于高设置,断电更为猛烈。

通常,补偿参数的值越高,保护效果越好。

如果demag补偿设置得太高,最大功率可能会有所降低。

方向:

旋转方向可设置为前进/后退/双向前进/双向后退。

在双向模式下,中央油门为零,上面为前进方向旋转,下面为反向旋转。当选择双向操作时,TX编程被禁用。

嘟嘟声强度:

设置正常运行时的蜂鸣音强度。

信标强度:

设置蜂鸣信标蜂鸣时蜂鸣的强度。如果油门信号在给定时间内为零,电子悬架控制系统将开始发出蜂鸣声。请注意,设置高信标强度可能会导致电机或ESC过热!

信标延迟:

信标延迟设置信标哔哔声开始前的延迟。

TX编程:

如果禁用,则禁用油门校准。

最小油门、最大油门和中值油门:

这些设置设置ESC的油门范围。中央油门仅用于双向操作。为这些设置提供的值适用于正常的1000us到2000us输入信号,对于其他输入信号,这些值必须按比例缩放。

热保护:

可以启用或禁用热保护。温度阈值可以在800C和1400C之间编程(可编程阈值从rev16.3开始执行)。可编程阈值主要是为了支持硬件制造商使用,因为不同的硬件可以对所使用的各种组件的最高温度有不同的公差。

低转速功率保护:

可以启用或禁用低转速的功率限制。禁用它可能是必要的,以实现在低电源电压下运行的一些低kV电机的全功率。但是,禁用它会增加同步丢失的风险,并可能导致电机或电子稳定控制系统过热。

停止时制动:

可以启用或禁用制动停止。启用时,油门为零时将应用制动器。对于非零油门,此设置无效。

LED控制:

LED可以在支持它的ESC上控制。最多可以打开或关闭4个LED。

蜂鸣器含义

100%上电时,电子稳定控制系统鸣叫3次。

当检测到油门信号时,它会发出一声低沉的哔哔声。这表示开始警戒序列。

然后,当或如果油门为零,它会发出一声高音哔哔声。这标志着警戒序列的结束。

此外,如果在启用顺序期间检测到100%油门,电子悬架控制系统将开始油门校准。

如果电子稳定控制系统处于待命状态,并在给定时间内看到零油门,它会发出信标哔哔声,大约每三秒发出一声哔哔声。

热保护:

ESC测量MCU内的温度,如果温度过高,则限制电机功率。电机功率分四步限制:

- 如果温度高于临界值,电机功率限制在75%。

- 如果温度高于阈值加上50摄氏度,电机功率限制在50%。

- 如果温度高于阈值加上100摄氏度,电机功率限制在25%。

- 如果温度高于阈值+150℃,则电机功率限制为0%。

失速保护:

如果电机已尝试启动但几秒钟内未成功,它将停止尝试并等待油门归零,然后再尝试。

数据

下载我们的刷机软件以后,点击这里就会出现一些PDF

1.BLHeli manual xx xx.pdf:Atmel MCU和SiLabs MCU的电调的参数2.BLHeli programming adapters.pdf:适配器的制作和使用3.BLHeli supported xx ESCs.pdf:支持的Atmel和SiLabs电调的图片及参数4.BLHeliSuite 4w-if interfaces pinout.pdf:Arduino板上用于Atmel/SiLabs电调的BLHeliSuite的4w-if的引脚配置5.BLHeliSuite 4w-if protocol.pdf:用于Atmel/SiLabs电调的BLHeliSuite的4w-if的通信协议

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这份PDF里面展示了使用BB芯片的一些电调,但是令人伤心的事情是,我手里面的电调是找不到刷写的金属触点的。

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这里有4个触点,可能是刷写的引脚

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主要是红白两个点

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刷写的引脚位置

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Arduino刷写

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这个是调节的参数

文档里面展示的电调的英文名字有:好盈=Hobbywing,天行者=Skywalker,银燕=EMAX。

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还是性价比很高了

不过我可能不能这么频繁的写文章了,因为时间有点不够了,不过我也说不准继续这样更新,不管怎么说,感谢陪伴。  

      审核编辑:彭静
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