寫在開頭，本文為我本人在2023 ROBOCON期間為隊(duì)伍設(shè)計(jì)直流無刷電機(jī)控制期間的初步所學(xué)。希望本文能幫到所有第一次入坑直流無刷電機(jī)的小白朋友們，文章紕漏星數(shù)，還望各位大佬多多包涵。

一、你可能已有或者可以用到的硬件：

1. PWM輸出器（某些平臺(tái)五六塊錢的舵機(jī)測(cè)試儀）：

   

3. 

   

4. 好盈（或者新西達(dá)）直流無刷電機(jī)電調(diào)

   

注意事項(xiàng)：

①電調(diào)不可少。一般來說買的時(shí)候要注意電池規(guī)格和最大電流，容我贅述：1s電池大致為3.6V-4.2V，所以3s電池大致就是適配12V航模電池。我之前買的新西達(dá)電調(diào)，只能2-3s，但電機(jī)可以承受24V-36V的電壓，所以完全轉(zhuǎn)不到滿速。不過，換了好盈電調(diào)以后，就可以承受3-6s電池了，也就是能用到robocon常用的24V電池，轉(zhuǎn)速簡直起飛了。

電流的話，一般來說對(duì)于3s電池（12v）的話30A夠用了。

24V的話，最好還是60A或者80A吧（沒有確切驗(yàn)證）。

②買電調(diào)的時(shí)候，如果你沒有電路基礎(chǔ)，還是讓店家焊好香蕉頭（很關(guān)鍵！可以直接與電機(jī)三根控制線相連，方便很多）和XT30頭或者T字頭吧。

?二、我買好東西了，也供上電了，該怎么接線才能讓它動(dòng)起來呢？：

? ? ? ? 首先強(qiáng)調(diào)，我們不去細(xì)致了解無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速、正反的原理，只需要知道他們都是通過改變PWM控制信號(hào)（可以理解成一個(gè)高、低電平時(shí)長可控的方波）的占空比、頻率來實(shí)現(xiàn)的。

? ? ? ? 如上述所述，我們用舵機(jī)測(cè)試儀或者配置了PWM引腳輸出的單片機(jī)，再加上一個(gè)電調(diào)，是很容易實(shí)現(xiàn)通過PWM信號(hào)對(duì)電機(jī)的控制的。

如果你使用的是舵機(jī)測(cè)試儀，那直接插上就行，唯一要注意的是S是信號(hào)線，即圖中白線。

一般來說，黑色都是GND，也就是圖中的‘-’，直接插上就ok了。

插反了的話，一般也不會(huì)燒，不用擔(dān)心。

?如果你使用的是板子，那也簡單

如上例，白線是信號(hào)線，接到輸出信號(hào)的引腳，紅線是供電線（經(jīng)個(gè)人測(cè)試不接也沒事），黑線是地線！重要，這根線必須接上！

?好了，接下來接上電池，我們可以嘗試讓它轉(zhuǎn)起來了！

三、初始化電調(diào)，輸出PWM信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)：

首先上圖：

順便解釋一下，電調(diào)在第一次使用時(shí)，需要適配電機(jī)，調(diào)整油門。

大概就是告訴電調(diào)，告訴他PWM的占空比區(qū)間。

因此，對(duì)于舵機(jī)測(cè)試儀來說，只要將電調(diào)連上電機(jī)，然后上電，應(yīng)該就會(huì)有反應(yīng)了。

記得提前將舵機(jī)測(cè)試儀轉(zhuǎn)到你想要的最大油門處。聽到‘嗶——嗶’后，就可以將油門推到你想要的最低處了。

根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，一般來說，最低油門可以設(shè)置為最左端的5處，而最大油門設(shè)置在輪盤右端的3處就差不多了。

對(duì)于用板子控制來說，則要復(fù)雜一點(diǎn)。

首先，讓我們來配置一下PWM的輸出。

首先查看你板子的硬件配置，我用的是STM32F429，有八個(gè)時(shí)鐘，我選擇的是時(shí)鐘3的通道4來輸出PWM波。所以在timer.c中，我先配置了兩個(gè)句柄。

TIM_HandleTypeDef TIM3_Handler;         //定時(shí)器3PWM句柄 
TIM_OC_InitTypeDef TIM3_CH4Handler;	    //定時(shí)器3通道4句柄

然后就是TIM3的PWM輸出初始化：

//TIM3 PWM部分初始化 
//PWM輸出初始化
//arr：自動(dòng)重裝值
//psc：時(shí)鐘預(yù)分頻數(shù)
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{ 
    TIM3_Handler.Instance=TIM3;            //定時(shí)器3
    TIM3_Handler.Init.Prescaler=psc;       //定時(shí)器分頻
    TIM3_Handler.Init.CounterMode=TIM_COUNTERMODE_UP;//向上計(jì)數(shù)模式
    TIM3_Handler.Init.Period=arr;          //自動(dòng)重裝載值
    TIM3_Handler.Init.ClockDivision=TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    HAL_TIM_PWM_Init(&TIM3_Handler);       //初始化PWM
    
    TIM3_CH4Handler.OCMode=TIM_OCMODE_PWM1; //模式選擇PWM1
    TIM3_CH4Handler.Pulse=arr/2;            //設(shè)置比較值,此值用來確定占空比，默認(rèn)比較值為自動(dòng)重裝載值的一半,即占空比為50%
    TIM3_CH4Handler.OCPolarity=TIM_OCPOLARITY_HIGH; //輸出比較極性為低 ============變?yōu)椤摺?    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TIM3_Handler,&TIM3_CH4Handler,TIM_CHANNEL_4);//配置TIM3通道4
	
    HAL_TIM_PWM_Start(&TIM3_Handler,TIM_CHANNEL_4);//開啟PWM通道4
}

好了，輸出通道也配置好了，接下來只要初始化引腳，使能相應(yīng)時(shí)鐘，配置中斷優(yōu)先級(jí)就OK了。

void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
		if(htim->Instance==TIM3)
		{
        GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
		__HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE();			//使能定時(shí)器3
        __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();			//開啟GPIOB時(shí)鐘
	
        GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_1;           	//PB1
        GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;  	//復(fù)用推挽輸出
        GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;          //上拉
        GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;     //高速
		GPIO_Initure.Alternate= GPIO_AF2_TIM3;	//PB1復(fù)用為TIM3_CH4
        HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Initure);
		HAL_NVIC_SetPriority(TIM3_IRQn,1,3);    //設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)，搶占優(yōu)先級(jí)1，子優(yōu)先級(jí)3
		HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM3_IRQn);          //開啟ITM3中斷 
		}
}

好了，接下來還有一些常用的函數(shù)，也別忘了在.h文件里配置：

void TIM3_IRQHandler(void)
{
    HAL_TIM_IRQHandler(&TIM3_Handler);
}

void TIM_SetTIM3Compare4(u32 compare)
{
	TIM3->CCR4=compare; 
}

以上，我們就把板子配置完了。

接下來，我們進(jìn)入與舵機(jī)控制儀一樣的設(shè)置油門環(huán)節(jié)。

首先我們由說明書知道，要先給最大油門。

但是板子該怎么給呢？ 這又不是控制儀，拿手?jǐn)Q來擰去就完事了。

別慌，我們先了解一個(gè)常識(shí)：

一般來說，對(duì)于50hz，20ms的PWM波，5%的占空比是最低油門，10%的占空比是最大油門。

那么，我們就讓它輸出50hz，20ms的PWM波吧！

話不多說，我們就在main函數(shù)里配置初始化吧：

u8 keyval=0;
	Stm32_Clock_Init(360,25,2,8);//設(shè)置時(shí)鐘,180Mhz
	delay_init(180);		//初始化延時(shí)函數(shù) 
	uart_init(115200);		//初始化串口波特率為115200 
	LED_Init();		  		//初始化與LED連接的硬件接口
  KEY_Init();				//按鍵初始化
	TIM3_PWM_Init(200-1,9000-1);//20ms,10KHz
	//TIM4_PWM_Init(800-1,2250-1); //90M/4500=20000的計(jì)數(shù)頻率,自動(dòng)重裝載為200,那么PWM頻率為20000/400=50hz,20ms
	MotorPwm_Init();

對(duì)于以上，我需要解釋的是，定時(shí)器是這樣運(yùn)行的。

我們已知STM32F429的時(shí)鐘是180Mhz，具體原理我沒有很搞懂，但是從同學(xué)那里問到，TIM要以90M作為主頻。朋友們?cè)谝浦驳臅r(shí)候可以查看自己板子的頻率進(jìn)行設(shè)置。

那么時(shí)鐘的計(jì)數(shù)頻率每秒就是：90M / [ (9000-1) + 1 ] = 10000次

而前頭的( 200 - 1 ) ，則是計(jì)數(shù)值。

每次計(jì)數(shù)時(shí)長為： [ ( 200 - 1 ）+ 1 ] / 10000 = 1/50? 再乘以1000ms也就是一秒，就是1000ms * 1/50 = 20ms，也就是50hz。

?好了，我們配置好了定時(shí)器，接下來可以讓它輸出最大油門了，以下對(duì)于油門的操作，需要大家先行學(xué)習(xí)PWM波的基礎(chǔ)知識(shí)，如果不想了解的話，也可以直接按照我的簡單方法來：

我們知道PWM是通過比較CCR(計(jì)數(shù)值）和ARR（自動(dòng)重裝載值）來實(shí)現(xiàn)的，ARR也就是在TIM3_PWM_Init（200-1,9000-1）中提到的200這個(gè)敏感的數(shù)字。

鑒于此，我們已知設(shè)置好了ARR，那么只要已知操作CCR就可以操作油門了。

void MotorPwm_Init(void)
{
		TIM3->CCR4 = 20;//油門拉滿
		TIM4->CCR1 = 20;//油門拉滿
		delay_ms(3000);
		TIM3->CCR4 = 10;//油門拉低
	
		TIM4->CCR1 = 10;//油門拉低
		delay_ms(3000);
}

以上就是我們初始化油門的函數(shù)，按道理，在給電機(jī)通電后，再運(yùn)行板子，你應(yīng)該就能聽到“嗶——嗶”，然后響起三聲（12v電池）或者六聲（24v電池）短鳴，最后一聲“嗶”就初始化完了。

按理說，這就可以動(dòng)啦，不過，我們還需要一點(diǎn)語句，讓它動(dòng)起來。

while(1)
	{
 		keyval=KEY_Scan(0);
		if(keyval == KEY0_PRES)
		{
			TIM3->CCR4 += 1; //調(diào)大油門，轉(zhuǎn)速逐漸增大。
			TIM4->CCR1 += 1; 
		}
		if(keyval == KEY1_PRES)
		{
			TIM3->CCR4 -= 1; 
			TIM4->CCR1 -= 1; 
		}
		if(keyval == KEY2_PRES)
		{
			TIM3->CCR4 = 10; //回到最小油門，急停
			TIM4->CCR1 = 10; 
		}
		if(keyval == WKUP_PRES)
			{
			MotorPwm_Init();
			}
	}

OK了，只要按KEY1，轉(zhuǎn)速就會(huì)逐漸增加。記得要先開電調(diào)的電，再開板子的電，否則最開始的初始化代碼可能不會(huì)得到完整運(yùn)行。如果沒有初始化成功，可以按一下wkup試試。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-501771.html

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