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10 KiB
C
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C
#include "stm32f4xx.h" // Device header
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#include "stm32f4xx_conf.h"
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#include "M3508.h"
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#include "Delay.h"
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#define M3508_Speed 8000 //PWM最高转速
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#define M3508_PWMMode 0 //PWM模式(0-单向,1-双向)
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#define M3508_PWM0Checksum 500 //单向模式电调校验值,对应1000us
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#define M3508_PWM1Checksum 727 //双向模式电调校验值,对应1500us
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#define M3508_PWMTime 100 //校验完成等待时间
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//M3508和M2006标识符完全相同
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#define M3508_Control_ID_L 0x200//M3508低位ID发送报文标识符
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#define M3508_Control_ID_H 0x1FF//M3508高位ID发送报文标识符(M3508高位标识符和GM6020低位标识符相同)
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#define M3508_ReductionRatio (3591.0f/187.0f)//M3508减速比3591:187(≈19:1)
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#define M3508_TorqueConstant 0.3f//M3508转矩常数0.3N·m/A
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int16_t M3508_PWMNowDuty=0;//PWM当前占空比
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M3508_Motor M3508_MotorStatus[8];//M3508电机状态数组
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/*
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*函数简介:PWM控制M3508电机初始化
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*参数说明:无
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*返回类型:无
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*备注:默认使用PWM1(C1为PE9),默认500Hz
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*备注:需要校准"电调校验值"和"校验完成等待时间"
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*/
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void M3508_PWMInit(void)
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{
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RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);
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RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE,ENABLE);//开启时钟
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TIM_InternalClockConfig(TIM1);//选择时基单元TIM1
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GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
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GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;
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GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//复用推挽
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GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;//默认上拉
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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
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GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz;
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GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);//配置C1-PE9
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GPIO_PinAFConfig(GPIOE,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_TIM1);//开启C1的TIM1复用模式
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TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;
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TIM_InitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;//配置时钟分频为1分频
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TIM_InitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//配置计数器模式为向上计数
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TIM_InitStructure.TIM_Period=1000-1;//ARR,PWM为千分位2ms
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TIM_InitStructure.TIM_Prescaler=336-1;//PSC
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TIM_InitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;//配置重复计数单元的置为0
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TIM_TimeBaseInit(TIM1,&TIM_InitStructure);
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TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
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TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
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TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;//配置输出比较模式
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TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;//配置输出比较的极性
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TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//输出使能
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TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=0;//配置输出比较寄存器CCR的值
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TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);//配置C1输出PWM
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TIM_Cmd(TIM1,ENABLE);//启动定时器
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TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);//开启TIM1的PWM输出
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if(M3508_PWMMode==0)
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{
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TIM_SetCompare1(TIM1,M3508_PWM0Checksum);//电调校准
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|
Delay_ms(M3508_PWMTime);//等待校准完成
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|
M3508_PWMNowDuty=M3508_PWM0Checksum+40;//校验当前占空比
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|
}
|
|
else
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|
{
|
|
TIM_SetCompare1(TIM1,M3508_PWM1Checksum);//电调校准
|
|
Delay_ms(M3508_PWMTime);//等待校准完成
|
|
M3508_PWMNowDuty=M3508_PWM1Checksum;//校验当前占空比
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/*
|
|
*函数简介:PWM设置M3508转速
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|
*参数说明:速度,单向模式0~vm,双向模式-vm~+vm
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|
*参数说明:标志位,决定是否使用缓启动
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|
*返回类型:无
|
|
*备注:无
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|
*/
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void M3508_PWMSetSpeed(int16_t Speed,uint8_t Flag)
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|
{
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|
uint16_t Duty=0;
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if(M3508_PWMMode==0)//单向模式(0-2000,1080->v=0,1920->v=vm)
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{
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|
Duty=M3508_PWM0Checksum+40+Speed*840/M3508_Speed/2;
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|
if(Flag==0)//硬启动
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|
TIM_SetCompare1(TIM1,Duty);
|
|
else//从当前速度缓启动到目标速度,10分位
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|
for(uint8_t i=0;i<=10;i++)
|
|
{
|
|
TIM_SetCompare1(TIM1,(int)(M3508_PWMNowDuty+(Duty-M3508_PWMNowDuty)*i/10));
|
|
Delay_ms(20);
|
|
}
|
|
M3508_PWMNowDuty=Duty;//获取当前占空比
|
|
}
|
|
else//双向模式
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{
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|
if(Speed<0)//反转(0-1500,1080->v=-vm,1480->v=0)
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|
{
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Duty=M3508_PWM1Checksum-10+Speed*400/M3508_Speed/2;
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|
if(Flag==0)//硬启动
|
|
TIM_SetCompare1(TIM1,Duty);
|
|
else//缓启动,10分位
|
|
for(uint8_t i=0;i<=10;i++)
|
|
{
|
|
TIM_SetCompare1(TIM1,(int)(M3508_PWMNowDuty+(Duty-M3508_PWMNowDuty)*i/10));
|
|
Delay_ms(20);
|
|
}
|
|
}
|
|
else//正转(1500-2000,1520->v=0,1920->v=vm)
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|
{
|
|
Duty=M3508_PWM1Checksum+10+Speed*400/M3508_Speed/2;
|
|
if(Flag==0)//硬启动
|
|
TIM_SetCompare1(TIM1,Duty);
|
|
else//从当前速度缓启动到目标速度,10分位
|
|
for(uint8_t i=0;i<=10;i++)
|
|
{
|
|
TIM_SetCompare1(TIM1,(int)(M3508_PWMNowDuty+(Duty-M3508_PWMNowDuty)*i/10));
|
|
Delay_ms(20);
|
|
}
|
|
}
|
|
M3508_PWMNowDuty=Duty;//获取当前占空比
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/*
|
|
*函数简介:CAN总线设置M3508低位ID电流
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|
*参数说明:Currrent1~4分别对应ID1~4
|
|
*返回类型:1-发送成功,0-发送失败
|
|
*备注:只能配置ID1~4(标识符0x200)
|
|
*备注:默认标准格式数据帧,8字节数据段
|
|
*备注:注意M3508的报文标识符与M2006的报文标识符完全相同
|
|
*备注:给电机一定的电流,会促使电机产生加速度
|
|
*/
|
|
uint8_t M3508_CANSetLIDCurrent(int16_t Current1,int16_t Current2,int16_t Current3,int16_t Current4)
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|
{
|
|
CanTxMsg TxMessage;
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|
TxMessage.StdId=M3508_Control_ID_L;//低位ID标准标识符0x200
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|
TxMessage.RTR=CAN_RTR_Data;//数据帧
|
|
TxMessage.IDE=CAN_Id_Standard;//标准格式
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|
TxMessage.DLC=0x08;//8字节数据段
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|
TxMessage.Data[0]=Current1>>8;//ID1电流高八位
|
|
TxMessage.Data[1]=Current1;//ID1电流低八位
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|
TxMessage.Data[2]=Current2>>8;//ID2电流高八位
|
|
TxMessage.Data[3]=Current2;//ID2电流低八位
|
|
TxMessage.Data[4]=Current3>>8;//ID3电流高八位
|
|
TxMessage.Data[5]=Current3;//ID3电流低八位
|
|
TxMessage.Data[6]=Current4>>8;//ID4电流高八位
|
|
TxMessage.Data[7]=Current4;//ID4电流低八位
|
|
|
|
uint8_t mbox=CAN_Transmit(CAN1,&TxMessage);//发送数据并获取邮箱号
|
|
uint16_t i=0;
|
|
while((CAN_TransmitStatus(CAN1,mbox)==CAN_TxStatus_Failed)&&(i<0XFFF))i++;//等待发送结束
|
|
if(i>=0xFFF)return 0;//发送失败
|
|
return 1;//发送成功
|
|
}
|
|
|
|
/*
|
|
*函数简介:CAN总线设置M3508高位ID电流
|
|
*参数说明:Currrent5~8分别对应ID5~8
|
|
*返回类型:1-发送成功,0-发送失败
|
|
*备注:只能配置ID5~8(标识符0x1FF)
|
|
*备注:默认标准格式数据帧,8字节数据段
|
|
*备注:注意M3508的报文标识符与M2006的报文标识符完全相同
|
|
*备注:注意M3508的ID5~8报文标识符与GM6020的ID1~4报文标识符相同
|
|
*备注:给电机一定的电流,会促使电机产生加速度
|
|
*/
|
|
uint8_t M3508_CANSetHIDCurrent(int16_t Current5,int16_t Current6,int16_t Current7,int16_t Current8)
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|
{
|
|
CanTxMsg TxMessage;
|
|
TxMessage.StdId=M3508_Control_ID_H;//高位ID标准标识符0x1FF
|
|
TxMessage.RTR=CAN_RTR_Data;//数据帧
|
|
TxMessage.IDE=CAN_Id_Standard;//标准格式
|
|
TxMessage.DLC=0x08;//8字节数据段
|
|
TxMessage.Data[0]=Current5>>8;//ID5电流高八位
|
|
TxMessage.Data[1]=Current5;//ID5电流低八位
|
|
TxMessage.Data[2]=Current6>>8;//ID6电流高八位
|
|
TxMessage.Data[3]=Current6;//ID6电流低八位
|
|
TxMessage.Data[4]=Current7>>8;//ID7电流高八位
|
|
TxMessage.Data[5]=Current7;//ID7电流低八位
|
|
TxMessage.Data[6]=Current8>>8;//ID8电流高八位
|
|
TxMessage.Data[7]=Current8;//ID8电流低八位
|
|
|
|
uint8_t mbox=CAN_Transmit(CAN1,&TxMessage);//发送数据并获取邮箱号
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|
uint16_t i=0;
|
|
while((CAN_TransmitStatus(CAN1,mbox)==CAN_TxStatus_Failed)&&(i<0XFFF))i++;//等待发送结束
|
|
if(i>=0xFFF)return 0;//发送失败
|
|
return 1;//发送成功
|
|
}
|
|
|
|
/*
|
|
*函数简介:M3508数据处理
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*参数说明:M3508电机ID号枚举,M3508_1~8对应ID号0x201~0x208
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|
*参数说明:反馈数据(8字节)
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|
*返回类型:无
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|
*备注:保存到M3508_MotorStatus结构体数组
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|
*备注:M3508减速比3591:187(≈19:1),转矩常数0.3N·m/A
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|
*/
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|
void M3508_CANDataProcess(M3508_ID ID,uint8_t *Data)
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{
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uint16_t M3508_RotorNowAngle=(uint16_t)((((uint16_t)Data[0])<<8)|Data[1]);//本次转子机械角度原始数据
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|
if(M3508_RotorNowAngle-M3508_MotorStatus[ID-0x201].RawRotorAngle>4000 && M3508_MotorStatus[ID-0x201].First_Flag==1)M3508_MotorStatus[ID-0x201].Rotor_r--;//本次转子机械角度原始数据和上次转子机械角度原始数据出现跃变
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|
else if(M3508_MotorStatus[ID-0x201].RawRotorAngle-M3508_RotorNowAngle>4000 && M3508_MotorStatus[ID-0x201].First_Flag==1)M3508_MotorStatus[ID-0x201].Rotor_r++;
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|
else if(M3508_MotorStatus[ID-0x201].First_Flag!=1)M3508_MotorStatus[ID-0x201].First_Flag=1;
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|
|
|
M3508_MotorStatus[ID-0x201].RawRotorAngle=M3508_RotorNowAngle;//转子机械角度原始数据
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M3508_MotorStatus[ID-0x201].RotorAngle=M3508_RotorNowAngle*0.0439453125f;//=M3508_RotorNowAngle/8192.0f*360.0f;//转子机械角度
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|
M3508_MotorStatus[ID-0x201].RawRotorPosition=8192*M3508_MotorStatus[ID-0x201].Rotor_r+M3508_RotorNowAngle;//转子角度位置原始数据
|
|
M3508_MotorStatus[ID-0x201].RotorPosition=360.0f*M3508_MotorStatus[ID-0x201].Rotor_r+M3508_MotorStatus[ID-0x201].RotorAngle;//转子角度位置
|
|
M3508_MotorStatus[ID-0x201].RotorSpeed=(int16_t)((((uint16_t)Data[2])<<8)|Data[3]);//转子转速原始数据
|
|
|
|
M3508_MotorStatus[ID-0x201].ShaftPosition=M3508_MotorStatus[ID-0x201].RotorPosition*0.0520746310219994f;//=M3508_MotorStatus[ID-0x201].RotorPosition/M3508_ReductionRatio;//转轴角度位置
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|
M3508_MotorStatus[ID-0x201].Shaft_r=(int64_t)(M3508_MotorStatus[ID-0x201].ShaftPosition)/360;
|
|
if(M3508_MotorStatus[ID-0x201].ShaftPosition<0 && M3508_MotorStatus[ID-0x201].ShaftPosition-360.0f*M3508_MotorStatus[ID-0x201].Shaft_r<0)M3508_MotorStatus[ID-0x201].Shaft_r--;//获取转轴圈数
|
|
M3508_MotorStatus[ID-0x201].ShaftAngle=M3508_MotorStatus[ID-0x201].ShaftPosition-360.0f*M3508_MotorStatus[ID-0x201].Shaft_r;//转轴机械角度
|
|
M3508_MotorStatus[ID-0x201].ShaftSpeed=M3508_MotorStatus[ID-0x201].RotorSpeed*0.0520746310219994f;//=M3508_MotorStatus[ID-0x201].RotorSpeed/M3508_ReductionRatio;//转轴转速
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M3508_MotorStatus[ID-0x201].RawCurrent=(int16_t)((((uint16_t)Data[4])<<8)|Data[5]);//转矩电流原始数据
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M3508_MotorStatus[ID-0x201].Current=M3508_MotorStatus[ID-0x201].RawCurrent*0.001220703125f;//=M3508_MotorStatus[ID-0x201].RawCurrent/16384.0f*20.0f;//转矩电流
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|
M3508_MotorStatus[ID-0x201].Power=M3508_MotorStatus[ID-0x201].ShaftSpeed*M3508_MotorStatus[ID-0x201].Current*0.031413612565445f;//=M3508_MotorStatus[ID-0x201].ShaftSpeed*M3508_MotorStatus[ID-0x201].Current*M3508_TorqueConstant/9.55f;//电机功率(功率P(kW)=转轴转速v(RPM)*转矩T(N·m)/9550,转矩T=转矩电流*转矩常数)
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if(M3508_MotorStatus[ID-0x201].Power<0)M3508_MotorStatus[ID-0x201].Power*=-1;//功率去负数化
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M3508_MotorStatus[ID-0x201].Temperature=Data[6];//电机温度
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}
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