基于IHM16M1开发板调节电机转速

01测试介绍

本次测试使用MC SDK提供的API函数调节电机的转速。

测试硬件：

IHM16M1 + NUCLEO-G431RB 电机套件

SSD1306 OLED IIC接口显示屏·

EC1 旋转编码器

RED LED 灯

ZD2808-V1.9 BLDC 电机

杜邦线+万用板+Type-C连接线

12V 1A开关电源

测试使用EC1旋转编码器调节电机的目标转速，使用开发板user1按钮启动/停止电机。OLED显示电机转速和调节转速设置，LED指示电机状态

02开发板资源分配

SSD1306 OLED使用 I2C1 接口，引脚 PB9 =>SDA ，PB8 => SCL

EC1旋转编码器 使用 TIM3定时器 ，引脚 PC6 => TIM3_CH1， PC7 => TIM3_CH2

RED LED ,引脚 PB7 => LED

LED需要串接 2K 电阻R，不可以直接接入MCU引脚。

03程序设置与引脚分配

1、旋转编码设置

EC1旋转编码器，使用TIM3定时器，模式设置为：ENCoder MODE，引脚PC6 => EC1_CLK， PC7 => EC1_DT

输入过滤值选择:15,其它默认。如果EC1旋转时跳动厉害，可以降低TIM3预分频器。

2、SSD1306  128*64 OLED

OLED使用I2C1作为控制，引脚PB9 =>OLED_SDA ，PB8 => OLED_SCL

3、RED LED

LED使用GPIO PB8引脚，将引脚设置上拉和输出模式。

04程序与工作原理

1、EC1是一种简易的旋转编码器，可以生产两路脉冲CLK、DT，该组脉冲相差90度，编码器作为机械部件其输出的波形不如磁编的好，所以输出引脚需要上拉电阻和103的电容滤波。

编码器可以使用__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3)获得编码的计数累加值。__HAL_TIM_SetCounter(&htim3,0);设置编码器的初始值。

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 /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();


  /* USER CODE BEGIN SysInit */


  /* USER CODE END SysInit */


  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_ADC2_Init();
  MX_CORDIC_Init();
  MX_TIM1_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
  MX_MotorControl_Init();
  MX_I2C1_Init();
  MX_TIM3_Init();


  /* Initialize interrupts */
  MX_NVIC_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  
  rspeed = MC_GetMecSpeedReferenceMotor1();
  HAL_TIM_Encoder_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_ALL);
  ssd1306_Init();
  ssd1306_Fill(Black);
  
  ssd1306_SetCursor(0, 0);
  ssd1306_WriteString("EEWORLD", Font_11x18, White);
  
  
  ssd1306_UpdateScreen();
  /* USER CODE END 2 */


  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    if (IDLE == MC_GetSTMStateMotor1())
    {
       /* Ramp parameters should be tuned for the actual motor */
       HAL_GPIO_WritePin(Mstatus_GPIO_Port,Mstatus_Pin,GPIO_PIN_RESET);
       speed = 0;
       counter = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);
       
       if(counter != counter_old)
       {
         //rspeed = MC_GetMecSpeedReferenceMotor1(); 
         rspeed += counter/2;
         if( rspeed <0)
         { 
           rspeed=0; 
           __HAL_TIM_SetCounter(&htim3,0);
         }
         if( rspeed > 420)
         { 
            rspeed=420; 
           __HAL_TIM_SetCounter(&htim3,0);
         }  
         MC_ProgramSpeedRampMotor1(rspeed, 1000);
        
       }
       counter_old = counter;
   
    }
    else
    {
       HAL_GPIO_WritePin(Mstatus_GPIO_Port,Mstatus_Pin,GPIO_PIN_SET); 
       speed = MC_GetMecSpeedAverageMotor1();
    }
    ssd1306_Fill(Black);
    
    ssd1306_SetCursor(0, 0);
    ssd1306_WriteString("SPEED TEST", Font_11x18, White);
  
    ssd1306_SetCursor(0, 20);
    memset(MessageStr,'�',sizeof(MessageStr));
    sprintf(MessageStr,"%d RPM",speed * 6);
    ssd1306_WriteString(MessageStr, Font_11x18, White);
    
    ssd1306_SetCursor(0, 40);
    memset(MessageStr,'�',sizeof(MessageStr));
    sprintf(MessageStr,"%d R",rspeed * 6);
    ssd1306_WriteString(MessageStr, Font_11x18, White);
    ssd1306_UpdateScreen();
    /* USER CODE END WHILE */


    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

 

2、电机的状态使用MC_GetSTMStateMotor1()函数返回，IDLE状态为电机停止且准备好状态，在该状态下可以调节参数和设置电机启动。本例将电机参数设置放在该状态下完成。

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if (IDLE == MC_GetSTMStateMotor1())
    {
       /* Ramp parameters should be tuned for the actual motor */
       HAL_GPIO_WritePin(Mstatus_GPIO_Port,Mstatus_Pin,GPIO_PIN_RESET);
       speed = 0;
       counter = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);
       
       if(counter != counter_old)
       {
         //rspeed = MC_GetMecSpeedReferenceMotor1(); 
         rspeed += counter/2;
         if( rspeed <0)
         { 
           rspeed=0; 
           __HAL_TIM_SetCounter(&htim3,0);
         }
         if( rspeed > 420)
         { 
            rspeed=420; 
           __HAL_TIM_SetCounter(&htim3,0);
         }  
         MC_ProgramSpeedRampMotor1(rspeed, 1000);
        
       }
       counter_old = counter;
   
    }
    else
    {
       HAL_GPIO_WritePin(Mstatus_GPIO_Port,Mstatus_Pin,GPIO_PIN_SET); 
       speed = MC_GetMecSpeedAverageMotor1();
    }

 

参数设置：MC_ProgramSpeedRampMotor1(rspeed, 1000);该函数可以设置从上一个状态到目标状态需要持续的时间，其时间斜率需要根据电机的性能参数而定。

05测试

修改转速过程，使用旋转编码器进行参数的调节，顺时针：增加转速，逆时针：降低转速

以上测评内容撰写自电子工程世界（EEWORLD）用户：bigbat。感谢这位小伙伴对测评活动的大力支持！