如何使用Arduino微控制器和Hall-Effect位置傳感器實(shí)現(xiàn)BLDC的控制

步驟1：準(zhǔn)備

步驟2：工具和材料

工具

數(shù)字萬用表（DMM）-如果您的DMM具有頻率計(jì)示波器（最好具有至少2個(gè)通道）《

T8 Torx驅(qū)動(dòng)程序（您需要其中之一來打開任何硬盤驅(qū)動(dòng)器）。一個(gè)好的硬件商店就會(huì)有它們。

機(jī)器商店和Rapid Prototype Machine（這些工具非常有用，但是我有點(diǎn)機(jī)靈，我認(rèn)為沒有它們就可以完成該項(xiàng)目）。

材料

計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動(dòng)器上的BLDC電機(jī)

另一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器上的磁環(huán)（電機(jī)的一半）。

硬盤驅(qū)動(dòng)器上的幾（3-6）個(gè)銀盤

一秒鐘小型電機(jī)（直流刷過OK）

橡皮筋或（最好是）皮帶，用另一臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)BLDC

電子面包板

實(shí)心線22 AWG用于面包板連接

一個(gè)Arduino Duemilanove微控制器

三個(gè)120 k歐姆電阻

六個(gè)?400歐姆電阻

線性或旋轉(zhuǎn)電位計(jì)100 k歐姆

ST Microelectronics L6234三相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC

兩個(gè)100 uF電容器

一個(gè)10 nF電容器

一個(gè)220 nF電容器

一個(gè)1 uF電容器

一個(gè)100 uF電容器

三個(gè)整流二極管

一個(gè)2.5安培保險(xiǎn)絲

一個(gè)保險(xiǎn)絲座

3 Honeywell SS411A雙極霍爾效應(yīng)數(shù)字正弦波在傳感器上

三個(gè)1 K電阻器

注意：Mike Anton已設(shè)計(jì)并正在銷售一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品將代替本使用說明中顯示的電力電子和霍爾傳感器電路（它使用反電動(dòng)勢感應(yīng)控制）。規(guī)格和購買信息可在以下兩個(gè)鏈接中找到：https://www.tindie.com/stores/manton/http://manton.wikidot.com/open:bldc-motor-driver

12 V愛好型鉛酸電池

步驟3：了解BLDC控制

如果您要執(zhí)行此項(xiàng)目，我建議您花一些時(shí)間徹底了解BLDC的工作原理和控制方法。在線有大量參考資料可供參考（有關(guān)一些建議，請(qǐng)參見下文）。但是，我確實(shí)提供了一些來自我的項(xiàng)目的圖表和表格，這些圖表和表格可以幫助您理解。

這里列出了我認(rèn)為對(duì)理解該項(xiàng)目最重要的概念：

MOSFET晶體管

三相半橋

三相電動(dòng)機(jī)的六步換向《脈沖寬度調(diào)制（PWM）

霍爾效應(yīng)數(shù)字位置傳感器

Microchip無刷直流電動(dòng)機(jī)基本原理AVR443：ATMEL的基于傳感器的三相無刷直流電動(dòng)機(jī)控制

》 Microchip的無刷直流電動(dòng)機(jī)控制輕松實(shí)現(xiàn)，帶飛思卡爾霍爾傳感器的三相BLDC電動(dòng)機(jī)控制

一個(gè)很好的視頻，展示了一個(gè)掃氣式硬盤電動(dòng)機(jī)，但作者似乎將電動(dòng)機(jī)作為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，不作為BLDC4上L6234電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC上的更詳細(xì)的參考資料

網(wǎng)頁，包括數(shù)據(jù)表，應(yīng)用筆記和購買信息。免費(fèi)樣品http://www.st.com/stonline/domains/buy/samples/index.htm

用于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車應(yīng)用的PM無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)。這是我發(fā)現(xiàn)的唯一描述再生制動(dòng)換向順序的論文。

這篇論文《電動(dòng)汽車的再生制動(dòng)》很有用，我從中借鑒了一些數(shù)據(jù)，但我認(rèn)為它錯(cuò)誤地描述了再生的工作原理。

步驟4：電機(jī)

我使用打撈的磁盤驅(qū)動(dòng)器電機(jī)完成了這個(gè)項(xiàng)目，因?yàn)樗苋菀讓?shí)現(xiàn)，而且我喜歡學(xué)習(xí)BLDC的繩索的想法使用小型低壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，不會(huì)造成任何安全問題。另外，霍爾傳感器的磁體的配置也非常簡單，它使用了第二個(gè)電動(dòng)機(jī)的磁環(huán)（轉(zhuǎn)子）（請(qǐng)參見步驟4）。

如果您不想全部在安裝和校準(zhǔn)霍爾傳感器時(shí)遇到麻煩（步驟5-7），我知道至少有一些CD/DVD驅(qū)動(dòng)器電機(jī)內(nèi)置了霍爾傳感器。

要在電動(dòng)機(jī)上提供一些旋轉(zhuǎn)慣量并給它們一點(diǎn)點(diǎn)要承受的負(fù)載，我在電機(jī)上放了5個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器磁盤，輕輕地粘在一起，并用少許強(qiáng)力膠粘到了電機(jī)上（這使飛輪進(jìn)入了我的原始項(xiàng)目）。

如果要卸下電機(jī)從硬盤驅(qū)動(dòng)器上，您將需要一個(gè)T8梅花形螺絲刀來擰開外殼（通常在中心有一兩個(gè)螺釘，這些螺釘隱藏在粘貼式標(biāo)簽的后面），以及用于將電動(dòng)機(jī)固定到位的內(nèi)部螺釘。您還需要卸下磁頭讀取器（音圈致動(dòng)器），以便卸下存儲(chǔ)磁盤才能到達(dá)電機(jī)。

此外，您還需要另一臺(tái)相同的硬盤驅(qū)動(dòng)器電動(dòng)機(jī)，從中卸下轉(zhuǎn)子（內(nèi)部有一個(gè)磁鐵環(huán)）。為了將電動(dòng)機(jī)拉開，我用虎鉗夾住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子（頂部），然后用兩把螺絲起子分開180度，在定子（底部）上撬動(dòng)。將虎鉗固定在虎鉗中而不變形不會(huì)那么容易。為此，您可能需要構(gòu)建一組木制的V型塊。

我在車床上的磁環(huán)上鉆了一個(gè)孔，以便將其緊密地安裝在電動(dòng)機(jī)的頂部。如果您無法使用車床，則可以使用強(qiáng)力膠將倒轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子固定到電動(dòng)機(jī)上。

下面的照片2和3顯示了我拉開的其中一個(gè)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部。在上半部分（轉(zhuǎn)子）的內(nèi)部有8極（用塑料包裹的磁鐵）。在下半部分（定子）上有12個(gè)槽（繞組）。三相電動(dòng)機(jī)的每一相都有4個(gè)串聯(lián)的插槽。

某些HD電動(dòng)機(jī)的底部有三個(gè)觸點(diǎn)，每一相一個(gè)，還有一個(gè)是電動(dòng)機(jī)的中心抽頭（其中三個(gè)相遇）。在此項(xiàng)目中，不需要中央分接頭，但在無傳感器控制中，它可以派上用場（我希望這些天之一可以發(fā)布有關(guān)無傳感器控制的說明）。如果您的電動(dòng)機(jī)有四個(gè)觸點(diǎn)，則可以用歐姆表識(shí)別相。電阻位于中心抽頭和相位之間，是兩相電阻的一半。

關(guān)于BLDC電動(dòng)機(jī)的大多數(shù)文獻(xiàn)都涉及梯形反電動(dòng)勢波形，但硬盤驅(qū)動(dòng)器似乎具有看起來為正弦的反電動(dòng)勢（請(qǐng)參閱參考資料）。下圖）。據(jù)我所知，雖然效率可能會(huì)有所降低，但使用方波PWM驅(qū)動(dòng)正弦電動(dòng)機(jī)效果很好。

與所有BLDC電動(dòng)機(jī)一樣，該電動(dòng)機(jī)由三相半電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)-晶體管橋（請(qǐng)參見下面的第二張照片）。我將ST Microelectronics（L6234）制造的IC用于電橋，也稱為電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。 L6234的電氣連接在步驟8中顯示。下面的第三張照片顯示了電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器和三個(gè)電動(dòng)機(jī)相位的示意圖。

為了使電動(dòng)機(jī)順時(shí)針運(yùn)行，將按照以下順序進(jìn)行切換（第一個(gè)字母為上方的晶體管，第二個(gè)字母為下方的晶體管）：

第1步3 2 5 6 6順時(shí)針：CB ，AB，AC，BC，BA，CA

逆時(shí)針方向：BC，BA，CA，CB，AB，AC

此6步序列需要360度“電度”，但對(duì)于這些電機(jī)，僅90物理度。因此，該序列每電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)生四次?？磥磉@兩個(gè)序列是相同的，但它們卻不相同，因?yàn)閷?duì)于6步序列中的每一步，通過相的電流對(duì)于CW而言是一個(gè)方向，而對(duì)于CCW而言是相反的方向。

您可以通過從電池或電源向任意兩個(gè)電機(jī)相施加電壓來親自查看。如果施加電壓，電機(jī)將向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn)，然后停止。如果您可以按照上述順序之一快速更改相電壓，則可以手動(dòng)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行時(shí)，晶體管和微控制器非常迅速地完成所有這些切換，每秒每秒數(shù)百次。

另外，請(qǐng)注意，如果將電壓施加到兩相中，則電動(dòng)機(jī)稍微移動(dòng)然后停止。這是因?yàn)榕ぞ刈優(yōu)榱恪Ｄ梢栽谙旅娴牡谒膹堈掌锌吹竭@一點(diǎn)，該照片顯示了一對(duì)電機(jī)相位的反電動(dòng)勢。這是一個(gè)正弦波。當(dāng)波穿過x軸時(shí)，該相位提供的扭矩為零。在六步BLDC換向序列中，這永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生。在特定相位上的扭矩變低之前，將電源切換到另一相組合。

步驟5：霍爾傳感器機(jī)械設(shè)置

大型BLDC電機(jī)通常在電機(jī)內(nèi)部裝有霍爾傳感器。如果您有這樣的電動(dòng)機(jī)，則可以跳過此步驟。另外，我了解到至少有一些CD/DVD驅(qū)動(dòng)器電動(dòng)機(jī)具有內(nèi)置霍爾傳感器。

三個(gè)霍爾傳感器用于在電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行位置檢測，因此換向發(fā)生在正確的瞬間。我的高清電機(jī)的運(yùn)行速度高達(dá)9000 RPM（150 Hz）。由于每轉(zhuǎn)有24個(gè)換向，因此以9000 RPM的換向每280微秒發(fā)生一次。 Arduino微控制器以16 MHz運(yùn)行，因此每個(gè)時(shí)鐘周期為0.06微秒。我不知道執(zhí)行換向需要多少個(gè)時(shí)鐘周期，但是即使花費(fèi)100個(gè)時(shí)鐘，每個(gè)換向也需要5微秒。

HD電機(jī)沒有霍爾傳感器，因此有必要將其安裝到電機(jī)的外部。傳感器需要相對(duì)于電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行固定，并暴露于一系列隨電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)而變化的磁極。我的解決方案是從同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)上取下磁環(huán)，然后將其倒置安裝在要控制的電動(dòng)機(jī)上。將三個(gè)霍爾傳感器安裝在此磁環(huán)的正上方，彼此在電機(jī)軸上相距30度（電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)120度）。

我的霍爾傳感器安裝架由一個(gè)簡單的支架組成，該支架由三個(gè)鋁制部件組成我用快速原型機(jī)加工了三個(gè)塑料零件。如果您無權(quán)使用這些工具，那么尋找另一種制作支架的方法應(yīng)該不會(huì)太困難。為霍爾傳感器創(chuàng)建支架將更具挑戰(zhàn)性。這可能是一種方法：

1。找到一個(gè)適當(dāng)大小的塑料盤，您可以在其上小心地為霍爾傳感器加環(huán)氧樹脂。

2。在紙張上打印出一個(gè)模板，該模板的圓與磁環(huán)的半徑相同，并且三個(gè)標(biāo)記之間的距離為15度《3》。將模板粘到磁盤上，然后以模板為指導(dǎo)小心地將霍爾傳感器涂在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

步驟6：霍爾傳感器電路

現(xiàn)在，您已將霍爾傳感器正確安裝在電動(dòng)機(jī)上，將它們分別與下面所示的電路連接，并使用DMM或示波器對(duì)其進(jìn)行測試，以確保輸出與輸出信號(hào)一樣高和低。電機(jī)旋轉(zhuǎn)。我使用Arduino的5V輸出以5V運(yùn)行這些傳感器。

步驟7：校準(zhǔn)霍爾傳感器

霍爾傳感器是數(shù)字設(shè)備，它們根據(jù)檢測到的是南磁極還是北磁極而輸出高電平或低電平（1或0）。由于它們的間隔為15度，并且磁體在其下方旋轉(zhuǎn)，每45度改變一次極性，所以這三個(gè)傳感器永遠(yuǎn)不會(huì)同時(shí)處于高電平或低電平狀態(tài)。隨著電機(jī)旋轉(zhuǎn)，傳感器輸出以六步模式變化，如下表所示。傳感器必須與電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)對(duì)齊，以便三個(gè)傳感器之一精確地在電動(dòng)機(jī)換向位置改變。在這種情況下，第一霍爾傳感器（H1）的上升沿應(yīng)與相位C（高）和B（低）的組合的開啟相一致。這相當(dāng)于在橋式電路中將晶體管3和5導(dǎo)通。我用示波器將傳感器與磁體對(duì)準(zhǔn)。我必須使用示波器的三個(gè)通道來執(zhí)行此操作。我通過連接到第二個(gè)電動(dòng)機(jī)的皮帶旋轉(zhuǎn)了電動(dòng)機(jī)，并測量了兩個(gè)相組合（A和B，A和C）之間的反電動(dòng)勢，這是下圖中的兩個(gè)正弦波。然后，在示波器的通道3上查看來自霍爾傳感器2之一的信號(hào)。旋轉(zhuǎn)霍爾傳感器底座，直到霍爾傳感器的上升沿與換向應(yīng)發(fā)生的點(diǎn)完全對(duì)準(zhǔn)為止（請(qǐng)參見下圖）。我現(xiàn)在意識(shí)到，只需兩個(gè)通道即可進(jìn)行相同的校準(zhǔn)。如果使用相位組合B-C的BEMF，則H2的上升沿將與B-C曲線的零交叉重合。

此處應(yīng)進(jìn)行換向的原因是要始終保持盡可能高的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。反電動(dòng)勢與扭矩成正比，您會(huì)注意到，每次換向都會(huì)在反電動(dòng)勢越過下一相曲線以下時(shí)發(fā)生。因此，實(shí)際扭矩由每個(gè)相組合的最高部分組成。

如果您無法使用示波器，這是我進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)的一個(gè)想法。對(duì)于任何想了解BLDC電機(jī)工作原理的人來說，這實(shí)際上都是一個(gè)有趣的練習(xí)。如果將電動(dòng)機(jī)A相（正相）和B相（負(fù)相）連接到電源并打開電源，則電動(dòng)機(jī)將旋轉(zhuǎn)一小段然后停止。然后，如果將負(fù)極電源線移至C相并打開電源，則電動(dòng)機(jī)將轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn)然后停止。序列的下一部分將是將正極引線移至B相，依此類推。執(zhí)行此操作時(shí)，電動(dòng)機(jī)將始終在轉(zhuǎn)矩為零的點(diǎn)處停止，該點(diǎn)在圖形上與圖形與x軸交叉的位置之一相對(duì)應(yīng)。注意，第三相組合的零對(duì)應(yīng)于前兩個(gè)組合的換向位置。因此，B-C組合的零扭矩位置是您要定位H2上升沿的位置。用細(xì)標(biāo)記或鋒利的刀片標(biāo)記該位置，然后使用DMM調(diào)整霍爾傳感器安裝座，直到H2的輸出準(zhǔn)確地在該標(biāo)記上變高。即使您在此校準(zhǔn)中稍有偏離，電動(dòng)機(jī)也應(yīng)能正常工作。

步驟8：電力電子設(shè)備

三個(gè)電機(jī)相將從L6234三相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器。我發(fā)現(xiàn)它是經(jīng)受時(shí)間考驗(yàn)的好產(chǎn)品。使用電力電子設(shè)備，有很多方法可以無意間炸炸您的組件，而我不是電氣工程師，所以我并不總是完全了解發(fā)生了什么。在我的學(xué)校項(xiàng)目中，我們還用6個(gè)MOSFET晶體管和6個(gè)二極管制成了自己的三相半橋。我們將它與另一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序（Intersil的HIP4086）一起使用，但是在設(shè)置時(shí)遇到了很多問題-我們燒壞了一堆晶體管和芯片。

我運(yùn)行L6234（從而運(yùn)行了電動(dòng)機(jī)）在12V

L6234具有一組不尋常的輸入來控制6晶體管半橋。而不是為每個(gè)晶體管提供一個(gè)輸入，而是為三相的每一個(gè)提供一個(gè)使能（EN）輸入，然后通過另一個(gè)輸入（IN）選擇該相中的哪個(gè)晶體管導(dǎo)通（上或下）。例如，要導(dǎo)通晶體管1（上部）和6（下部），EN1和EN3都為高電平（EN2為低電平以保持該相截止），IN1為高電平，IN3為低電平。

盡管L6234應(yīng)用筆記建議將用于控制電機(jī)速度的PWM應(yīng)用于IN引腳，但我還是決定在EN引腳上使用它，因?yàn)檎J(rèn)為將一個(gè)相位的上，下晶體管交替導(dǎo)通將是“怪異的”。實(shí)際上，同時(shí)打開兩個(gè)相的低晶體管似乎沒有錯(cuò)，因?yàn)樗鼈兲幱谙嗤碾妱?，因此任何一個(gè)都不會(huì)流過電流。用我的方法，在PWM頻率上交替啟用和禁用高相，而在整個(gè)換向期間保持低相導(dǎo)通。

下面是電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的示意圖，我已經(jīng)在其中添加了與Arduino開發(fā)板的引腳連接。我還在電池正極和電路之間加了一個(gè)2.5 Amp的保險(xiǎn)絲，在電源和接地之間加了一個(gè)100 uF的電容，以減少再生電流的紋波。該圖有點(diǎn)小，因此請(qǐng)查看L6234的文檔以獲取較大版本。

注意：Mike Anton為L6234制作了PCB，（我相信）可以代替

http://manton.wikidot.com/open:bldc-motor-driver

https://www.tindie.com/stores/manton/

第9步：再生制動(dòng)

因?yàn)榈侥壳盀橹刮疫€沒有找到很多有關(guān)三相電動(dòng)機(jī)再生制動(dòng)的信息，所以我將描述我對(duì)它的工作原理的理解。請(qǐng)注意，我不是電氣工程師，因此請(qǐng)對(duì)我的解釋進(jìn)行任何更正。

在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，控制系統(tǒng)以使轉(zhuǎn)矩最大的方式將電流發(fā)送到電動(dòng)機(jī)的三個(gè)相中。在再生制動(dòng)中，控制系統(tǒng)也會(huì)使轉(zhuǎn)矩最大化，但這一次是負(fù)轉(zhuǎn)矩，這會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)減速，同時(shí)將電流傳回電池。

我使用的再生制動(dòng)方法來了摘自美國政府Oakridge國家實(shí)驗(yàn)室的論文。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)汽車的電動(dòng)機(jī)做了很多研究。下圖來自另一篇論文，有助于說明其工作原理（但是，我認(rèn)為第二篇論文中的解釋部分不正確）。請(qǐng)記住，電動(dòng)機(jī)相位中的BEMF電壓會(huì)隨著電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)而上升和下降。在該圖中，顯示了一個(gè)瞬間，其中B相的BEMF高，而A相的低。在這種情況下，電流有可能從B流到A。

再生制動(dòng)的關(guān)鍵是低端晶體管正在快速導(dǎo)通和關(guān)斷（PWM每秒切換數(shù)千次）。當(dāng)高端晶體管開關(guān)為OFF時(shí)；當(dāng)?shù)途w管導(dǎo)通時(shí)，電流如第一幅圖所示流動(dòng)。用電力電子學(xué)的術(shù)語來說，電路就像一個(gè)稱為升壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)備，能量存儲(chǔ)在電機(jī)相中（維基百科上有一篇很好的文章解釋了升壓轉(zhuǎn)換器的工作原理）。當(dāng)?shù)投司w管截止時(shí)，該能量被釋放，但電壓更高，電流瞬間流過每個(gè)晶體管旁邊的“反激”二極管，然后流回電池。二極管可防止電流從電池流向電動(dòng)機(jī)。同時(shí)，沿該方向（與電動(dòng)機(jī)相反）的電流與磁鐵環(huán)相互作用，產(chǎn)生負(fù)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)減速。低側(cè)晶體管通過PWM進(jìn)行開關(guān)，PWM的占空比控制制動(dòng)量。

在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的換向在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候從一個(gè)相組合切換到下一個(gè)相組合，以保持較高的轉(zhuǎn)矩。盡可能。再生制動(dòng)的換向非常相似，因?yàn)橐欢ǖ那袚Q模式可以使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生最大可能的負(fù)轉(zhuǎn)矩。

如果您在第1步中觀看視頻，則可以看到再生制動(dòng)有效，但是不能很好地工作。我認(rèn)為主要原因是我使用的硬盤驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)是一個(gè)低扭矩的馬達(dá)，因此除了最高速度外，它不會(huì)產(chǎn)生太多的BEMF。在較低的速度下，幾乎沒有再生制動(dòng)。另外，我的系統(tǒng)在相對(duì)較低的電壓（12 V）下運(yùn)行，并且由于通過反激二極管的每條路徑都會(huì)使電壓下降幾伏，因此效率也大大降低了。我使用普通的整流二極管，如果使用一些具有較低壓降的特殊二極管，則可能會(huì)獲得更好的性能。

步驟10：與Arduino的連接

下面是arduino上的輸入和輸出列表。還包括我的電路板的圖和照片。

2-霍爾1數(shù)字輸入-還將120 K電阻連接到gnd

3-霍爾2數(shù)字輸入-也將120 K電阻器連接到gnd

4-霍爾3個(gè)數(shù)字輸入-同樣是120 K電阻至接地5-IN 1數(shù)字輸出與400歐姆電阻串聯(lián)

6-IN 2數(shù)字輸出與400歐姆電阻

7串聯(lián)-IN 3數(shù)字輸出與400歐姆電阻串聯(lián)的電阻

9-EN 1與400歐姆電阻串聯(lián)的數(shù)字輸出

10-EN 2與400歐姆電阻串聯(lián)的數(shù)字輸出

11-EN 3與400歐姆電阻串聯(lián)的數(shù)字輸出

100 k歐姆電位計(jì)連接到+ 5V，兩端接地，中間為模擬引腳0。該電位器用于控制電動(dòng)機(jī)速度和制動(dòng)量。

+ 5V電源也用于運(yùn)行霍爾傳感器（請(qǐng)參見步驟5）。

步驟11 ：用于Arduino的控制軟件

下面是我為Ardjuino編寫的整個(gè)程序，并帶有注釋：

/*

* BLDC_congroller 3.1。 1

* by David Glaser

*

* 3.x系列程序適用于ST L6234三相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC

*

*順時(shí)針運(yùn)行磁盤驅(qū)動(dòng)器電動(dòng)機(jī)

*帶再生制動(dòng)

*電機(jī)速度和制動(dòng)由單個(gè)電位器控制

*電機(jī)位置由三個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器確定

* Arduino接收來自3個(gè)霍爾傳感器的輸出（引腳2，3 ，4）*并將它們的組合轉(zhuǎn)換為6個(gè)不同的換相步長

*在引腳9，10，11上以32 kHz的PWM輸出（分別對(duì)應(yīng)于EN 1，2，3

* 3 DO引腳5，6，7（IN 1，2，3）

*模擬輸入0連接到電位計(jì)以更改PWM占空比并更改

*電動(dòng)和再生制動(dòng)。

* 0-499：制動(dòng)

* 500-523：滑行

* 524-1023：電動(dòng)

*注釋了很多行，這些行用于

*將各種值打印到串行連接。

*/

int HallState1;//三個(gè)霍爾傳感器（3，2，1）的變量

int HallState2;

int HallState3;

int HallVal = 1;//所有3個(gè)霍爾傳感器的二進(jìn)制值

int mSpeed = 0;//電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等級(jí)

int bSpeed = 0;//制動(dòng)水平

int油門= 0;//此變量與模擬輸入一起使用，以測量油門電位器的位置。

void setup（）{

pinMode（2，INPUT）;//Hall 1

pinMode（3，INPUT）;//Hall 2

pinMode（4，INPUT）;//Hall 3

//L6234電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出

pinMode（5，OUTPUT）;//IN 1

pinMode（6，OUTPUT）;//IN 2

pinMode（7，OUTPUT）;//IN 3

pinMode（9，OUTPUT）;//EN 1

pinMode（10，OUTPUT）;//EN 2

pinMode（11，OUTPUT）;//EN 3

//Serial.begin（9600）;//如果要使用串行連接，請(qǐng)取消注釋此行

//還要在程序末尾取消注釋Serial.flush命令。

/*在引腳9，10和11

上設(shè)置PWM頻率//一部分代碼來自

http://usethearduino.blogspot.com/2008/11/changing-pwm-frequency-on-arduino.html

*/

//為引腳9，10設(shè)置PWM至32 kHz

//首先清除所有三個(gè)預(yù)分頻器位：

int prescalerVal = 0x07;//創(chuàng)建一個(gè)名為prescalerVal的變量，并將其設(shè)置為等于二進(jìn)制數(shù)“ 00000111”數(shù)字“ 00000111”數(shù)字“ 00000111”

TCCR1B＆=?prescalerVal;//并用二進(jìn)制數(shù)“ 11111000”將TCCR0B中的值與

//現(xiàn)在設(shè)置適當(dāng)?shù)念A(yù)分頻器位：

int prescalerVal2 = 1;//將prescalerVal設(shè)置為等于二進(jìn)制數(shù)“ 00000001”

TCCR1B | = prescalerVal2;//或用二進(jìn)制數(shù)“ 00000001”對(duì)TCCR0B中的值進(jìn)行操作

//將引腳3，11設(shè)置為32 kHz至32 kHz（此程序僅使用引腳11）

//首先清除所有三個(gè)預(yù)分頻器位：

TCCR2B＆=?prescalerVal;//與TCCR0B中的值一起使用二進(jìn)制數(shù)“ 11111000”

//現(xiàn)在設(shè)置適當(dāng)?shù)念A(yù)分頻器位：

TCCR2B | = prescalerVal2;//或用二進(jìn)制數(shù)“ 00000001”對(duì)TCCR0B中的值進(jìn)行////首先清除所有三個(gè)預(yù)分頻器位：

}

//PRGROM的主循環(huán)

void loop（）{

//time = millis（）;

//打印自程序啟動(dòng)以來的時(shí)間

//Serial.println（time）;

//Serial.print（“ ”）;

節(jié)氣門= AnalogRead（0）;//油門電位器的值

mSpeed = map（throttle，512，1023，0，255）;//電機(jī)映射到電位計(jì)的上半部

bSpeed = map（throttle，0，511，255，0）;//鍋底一半的再生制動(dòng)

//mSpeed = 100;//用于調(diào)試

HallState1 = digitalRead（2）;//從1號(hào)大廳讀取輸入值

HallState2 = digitalRead（3）;//從2號(hào)大廳讀取輸入值

HallState3 = digitalRead（4）;//從3號(hào)大廳讀取輸入值

//digitalWrite（8，HallState1）;//當(dāng)對(duì)應(yīng)的傳感器為高電平時(shí)LED點(diǎn)亮-最初用于調(diào)試

//digitalWrite（9，HallState2）;

//digitalWrite（10，HallState3）;

HallVal =（HallState1） +（2 * HallState2）+（4 * HallState3）;//計(jì)算3個(gè)霍爾傳感器的二進(jìn)制值

/*Serial.print（“H 1：“）;//用于調(diào)試

Serial.println（HallState1）;

Serial.print（“ H 2：”）;

Serial.println（HallState2）;

Serial.print（“ H 3： “）;

Serial.println（HallState3）;

Serial.println（”“）;

*/

//Serial.println（mSpeed）;

//Serial.println（HallVal）;

//Serial.print（” “）;

//監(jiān)視晶體管輸出

//delay（1000）;

/* T1 = digitalRead（2）;

//T1 =?T1;

T2 = digitalRead（4）;

//T2 =?T2;

T3 = digitalRead（5 ）;

//T3 =?T3;

Serial.print（T1）;

Serial.print（“ t”）;

Serial.print（T2）;

串行。 print（“ t”）;

Serial.print（T3）;

Serial.print（“ n”）;

Serial.print（“ n”）;

Serial.print （digitalRead（3））;

Serial.print（“ t”）;

Serial.print（digitalRead（9））;

Serial.print（“ t”）;

串行.println（digitalRead（10））;

Serial.print（“ n”）;

Serial.print（“ n”）;

//延遲（500）;

*/

//電機(jī)換向

//每個(gè)二進(jìn)制數(shù)都有一個(gè)對(duì)應(yīng)于打開的不同晶體管的情況

//位數(shù)學(xué)用于更改輸出的值

//對(duì)于本教程在Arduino的位上：http://www.arduino.cc/playground/Code/BitMath

//PORTD包含L6234驅(qū)動(dòng)器上的IN引腳的輸出

//，該輸出確定是高位還是低位使用各相的晶體管

//EN引腳的輸出由Ard控制uino命令A(yù)nalogWrite，其中

//設(shè)置PWM的占空比（0 = OFF，255 = ON或由電位計(jì)控制的油門值）。

if（throttle》 511）{

開關(guān)（ HallVal）

{

案例3：

//PORTD = B011xxx00;//引腳0-7 xxx的所需輸出是霍爾輸入，不應(yīng)更改。

PORTD＆= B00011111;

PORTD | = B01100000;//

AnalogWrite（9，mSpeed）;//A相上的PWM（高端晶體管）

AnalogWrite（10，0）;//關(guān)閉B相（占空比= 0）

AnalogWrite（11，255）;//C相導(dǎo)通-占空比= 100％（低壓晶體管）

斷開;

情況1：

//PORTD = B001xxx00;//引腳0-7

的所需輸出PORTD＆= B00011111;//

PORTD | = B00100000;//

AnalogWrite（9，mSpeed）;//A相上的PWM（高端晶體管）

AnalogWrite（10，255）;//（低端晶體管）上的B相

analogWrite（11，0）;//關(guān)閉階段B（占空比= 0）

中斷;

情況5：

//PORTD = B101xxx00;//引腳0-7

的所需輸出PORTD＆= B00011111;//

PORTD | = B10100000;

模擬寫（9，0）;

模擬寫（10，255）;

模擬寫（11，mSpeed）;

中斷；

情況4：

//PORTD = B100xxx00;//引腳0-7所需的輸出

PORTD＆= B00011111;

PORTD | = B10000000;//

模擬寫（9，255）;

模擬寫（10，0）;

模擬寫（11，mSpeed）;

中斷;

情況6：

//PORTD = B110xxx00;//引腳0-7所需的輸出

PORTD＆= B00011111;

PORTD = B11000000;
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