news 2026/1/10 12:00:03

Stm32开发的Bldc电机控制器项目包括程序源码和protues仿真,可调速,可控制方向,可...

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张小明

前端开发工程师

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Stm32开发的Bldc电机控制器项目包括程序源码和protues仿真,可调速,可控制方向,可...

Stm32开发的Bldc电机控制器项目包括程序源码和protues仿真,可调速,可控制方向,可显示转速和目标转速。 调速通过可调电阻,和ADC进行调速。

直接上干货。这个基于STM32的BLDC控制器项目,核心就三个字——稳、准、狠。硬件上用的STM32F103C8T6最小系统板,配合L6234驱动芯片,Proteus里跑仿真完全没问题。重点聊聊几个关键代码实现。

先说调速部分,ADC读取可调电阻这个操作看起来简单,但处理不好就容易抽风。初始化时配置ADC1的通道1,用DMA传输省事:

void ADC_Config(void) { ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; // DMA配置 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADC_Value; DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); // ADC校准和使能 ADC_ResetCalibration(ADC1); while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); ADC_StartCalibration(ADC1); while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); }

这里有个坑点——ADC采样时间要设置足够长,特别是用杜邦线接电位器的时候。我实测设置55.5个时钟周期最稳,噪声明显减小。读取后的值记得做均值滤波,别直接扔给PWM。

说到PWM,六步换向的实现才是重头戏。用TIM1的三个通道输出互补PWM,死区时间必须给够:

TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable; TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Enable; TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_1; TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 0x3F; // 关键!死区时间约3us TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable; TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_Low; TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Enable; TIM_BDTRConfig(TIM1, &TIM_BDTRInitStructure);

方向控制简单粗暴,直接操作GPIO切换霍尔传感器输入顺序。注意电磁制动时要立即关闭PWM输出,否则驱动芯片分分钟冒烟。

转速测量用TIM2的输入捕获,捕捉霍尔信号跳变。有个骚操作——把ARR寄存器设到最大值,用两次捕获值的差直接算转速,省去中断计数:

uint32_t Get_RPM(void) { static uint32_t last_capture = 0; uint32_t current_capture = TIM_GetCapture2(TIM2); uint32_t period = (current_capture > last_capture) ? (current_capture - last_capture) : (0xFFFFFFFF - last_capture + current_capture); last_capture = current_capture; return (uint32_t)(60000000.0 / (period * 6 * 84)); // 6个脉冲转一圈 }

显示部分用了LCD1602,注意在RTOS里要加互斥锁,不然刷新时容易花屏。目标转速和实际转速的差值用PID调节,参数别整太猛,Kp=0.8,Ki=0.05,Kd=0.01基本够用。

Proteus仿真时有个坑——L6234模型的续流二极管参数需要手动调整,默认值会导致反向电流过大。建议把二极管正向压降设为0.7V,反向恢复时间调到100ns左右,这样波形才正常。

最后说个骚操作:把ADC采样和PWM更新事件同步,用TIM1的TRGO触发ADC采样,这样调速响应能快20%以上。代码就一行:

TIM_SelectOutputTrigger(TIM1, TIM_TRGOSource_Update);

这项目最爽的是看着电机从零加速到20000转的瞬间,那电流声听着跟涡轮启动似的。代码里留着几个隐藏功能,比如双击按键进入turbo模式,三击进校准模式——算是给用的人留点彩蛋吧。

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