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51 MCU,BLDC有感無感全開源，輕松實踐直流無刷電機控制(程序+電路詳解)

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上封帖子介紹了51單片機，JMT18F003PLUS，提供了芯片例程和資料，鏈接如下：

JMT18F003PLUS單片機芯片手冊,例程等資料下載
http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-148985-1.html
(出處: 51hei)

這里把這款芯片用于直流無刷電機控制的demo程序，有感和無感源代碼，一并開源，希望對學習者有幫助。

BLDC demo板是這樣的：





芯片資料，bldc控制板簡要說明，原理圖，有感和無感的開源軟件等等，請點擊下載：

JMT18F003 PLUS BLDC DEMO 板應用筆記
1. 簡介
本應用筆記討論了使用 JMT18F003 PLUS 控制芯片對無刷直流電機（Brushless Direct Current Motor,  BLDC）進行方波算法的控制。
2.  JMT18F003 PLUS 芯片特點
  8位MCU，兼容 MCS51指令集；
  內核運行最高頻率 24.576MHz；
  8K字節Flash、1K字節外部 RAM、128 字節內部RAM；
  2個高性能 16位 PWM 模塊，最高運行頻率 73.728MHz，其中 PWM0支持3路互補加 1路獨立PWM， PWM1支持 1路互補PWM；
  1 個 12 通道的 10 位 ADC、1 個可編程運算放大器（4 組差分輸入） 、1個模擬比較器（4組可切換） 、3個 Timer、1個蜂鳴器輸出；
  通信接口：SPI總線、 I2C總線、 UART總線接口；
  支持 JTAG 調試。

3. 電機開發板使用說明
3.1 電機板如下圖 1 所示，包括以下資源：
  控制芯片：JMT18F003 PLUS芯片；
  24V-DC電源接口：為電機板提供24V直流電；
  電機U/V/W 接口：連接電機的3根控制線；
  電機霍爾接口：連接電機霍爾信號的五根控制線，從左至右依次為： HC、HB、HA、VDD、GND；
  串口：用于程序下載和打印調試信息；
  滑阻：通過改變滑阻的大小，實現對電機轉速的控制；
  采樣電阻：0.05歐；
  排針J5、J6、J7：通過跳線帽選擇電機運行方式為無感或有感；
  按鍵S1、S2：用戶自定義。

3.2 電機板使用注意點
  由于下載串口的 RX管腳與滑阻管腳復用，在使用的時候只能二選一；
  電機控制方式選擇如圖 2 所示，排針 J5、J6、J7 按圖 2 左邊方式短接則表示選擇的電機控制方式為無感控制方式，按圖 2右邊方式短接則表示選擇的電機控制方式為有感控制方式。

JMT18F003 PLUS BLDC DEMO板原理圖如下：


4.1JMT18F003 PLUS主控芯片電路如下圖所示


4.2 供電模塊電路
電壓為24V供電，經過如下電路轉為5V 電壓，給芯片供電。


4.3 PWM MOS 管及驅動電路


4.4 電機反電動勢采樣電路


4.5 電機霍爾信號輸入電路



4.6 電流采樣電路
電機板默認采用內部放大電路對電流進行 AD采樣。



5. 軟件參數設置
電機控制方式選擇 SENSORMODE、極對數 POLE_PAIRS、轉速范圍、電壓保護
參數、電流保護參數等參數都位于MotorPara.h文件中。示例如下圖所示。



電機控制方式選擇SENSORMODE選擇為0時，表示選擇無感控制電機的方式，主板需要按圖 2 左邊的排針接法連接；SENSORMODE 選擇為 1 時，表示選擇有感控制電機的方式，主板需要按圖2右邊的排針接法連接。

注意：
1、除 PWM 外的其他模塊的時鐘由片內 24.576MHz（由片內 73.728MHz 高頻振蕩器產生的時鐘經過 3 分頻得到）或外部晶振（最高 24MHz）或片內低頻振蕩器產生的32.768KHz 時鐘提供
2、由于滑阻VSP與RXD共用引腳，故調速是RXD不可接串口
3、UVW：紅黃黑    HCHBHA：黃白藍    HUHVHW：CW-326451；CCW-623154

單片機源程序如下:
  1. #include "main.h"

  3. /*****************************************************************************
  4. 函 數 名  : main
  5. 功能描述  : 主函數
  6. 輸入參數  : 無
  7. 輸出參數  : void
  8. *****************************************************************************/
  9. void main()
  10. {               
  11.         StartParaInit();
  12.         
  13.         WDT_Init();
  14.         Crpm_Init();
  15.         Port_Init();
  16.         UART_Init();
  17.         
  18.         Interrupt_Init();
  19.         
  20.         ADC_Init();

  22.         CMP_Init();
  23.         
  24.         Pss("V0.1", NONE);

  26.         PWM_Init();
  27.         
  28.         #if(SENSORMODE)
  29.         PWM1_Init();
  30.         #else
  31.         Timer0_Init();
  32.         #endif

  34.         while(1)
  35.         {
  36.                 switch(MasterState)
  37.                 {
  38.                         case Startup:
  39.                                 Ps("Start", NONE);
  40.                                        
  41.                                 Fault_InitOverUnderVoltage();        // 電源電壓判斷
  42.                                 
  43.                                 UserSpeedControlInit();        //滑阻判斷

  45.                                 MasterState = Operation;
  46.                                 mcState = mcInit;
  47.                                 break;
  48.                                 
  49.                         case Operation:
  50.                                 MotorControl();
  51.                                 
  52.                                 if(ADCIntProtectCnt >= 5)        // 250us
  53.                                 {                                       
  54.                                         Fault_OverCurrent();
  55.                
  56.                                         Fault_OverUnderVoltage();

  58.                                         UserSpeedControl();
  59.                                 
  60.                                         ADCIntProtectCnt = 0;                                
  61.                                 }
  62.                                 break;
  63.                                 
  64.                         default:
  65.                                 MotorStop();
  66.                                 break;
  67.                 }
  68.         }
  69. }
復制代碼
  1. #include "common.h"

  3. MasterState_T MasterState;
  4. MotorState_T mcState;

  6. volatile u8 xdata Phase = 0;        // 相位
  7. volatile u8 xdata NextPhase = 0;

  9. volatile u8 xdata MotorRotation = CW;        // 電機轉動方向        

  11. volatile u8 xdata TuneDutyRatioCnt = 0;        // 調整轉速占空比的周期計數

  13. volatile u16 xdata PWMDutyCycle = 0;        // PWM占空比

  15. volatile u16 xdata CurrentPgaSample = 0;
  16. volatile u16 xdata CurrentSample = 0;        // 電流采樣值
  17. volatile u16 xdata VoltageSample = 0;        // 電壓采樣值
  18. volatile u16 xdata UserSpeedSample = 0;        // 用戶調速采樣值

  20. volatile u8 xdata ADCIntProtectCnt = 0;        // ADC中斷計數保護
  21. volatile u8 xdata flag_ADCSample = 0;        // AD采樣時的通道切換標志

  23. volatile u8 xdata flag_ErrorException = 0;        // BIT0:Timer2計數超時        BIT1:比較器中斷異常        BIT2:長短波啟動超時        BIT3:長短波電流采樣過流        BIT4:ADC采樣換相異常        BIT5:CMP換相異常

  25. volatile u8 xdata LastPhase = 0;
  26. volatile u8 xdata SamePhaseCnt = 0;

  28. // 電轉速60度時間
  29. volatile bit flag_SpeedTime = 0;        
  30. volatile u8 xdata SpeedTimeCnt = 0;        
  31. volatile u16 xdata SpeedTime = 0;
  32. volatile u16 xdata SpeedTimeTemp = 0;
  33. volatile u32 xdata SpeedTimeSum = 0;

  35. volatile u16 xdata MotorSpeed = 0;
  36. volatile u16 xdata UserRequireSpeed = 0;        // 用戶請求轉速

  38. volatile u8 xdata RheostatCnt = 0;        // 調速信號

  40. // 保護計數
  41. volatile u8 xdata VoltageProCnt = 0;
  42. volatile u8 xdata CurrentPgaProCnt = 0;
  43. volatile u8 xdata CurrentProCnt = 0;

  45. #if(SENSORMODE)
  46. volatile u8 xdata NowHallState = 0;        // HALL當前位置
  47. volatile u8 xdata PreHallState = 0;        // 前次HALL位置

  49. volatile bit flag_HallStateRight = 0;

  51. volatile u16 xdata OverflowCnt = 0;        // PWM1捕獲上溢中斷計數
  52. #else
  53. volatile u16 xdata NeutralPoint = 0;
  54. volatile u16 xdata UBemf = 0;
  55. volatile u16 xdata VBemf = 0;
  56. volatile u16 xdata WBemf = 0;

  58. volatile u8 xdata BlankingCnt = 0;
  59. volatile u8 xdata CheckZeroCrossState = 0;

  61. volatile u8 xdata Timer0OutCnt = 0;        // 換相超時

  63. volatile u16 xdata ADCTimeCnt = 0;        // ADC中斷計數
  64. volatile u16 xdata DragTime = 0;
  65. #endif

  67. /*****************************************************************************
  68. 函 數 名  : Common_Init
  69. 功能描述  : 全局變量初始化
  70. 輸入參數  : 無
  71. 輸出參數  : void
  72. *****************************************************************************/
  73. void Common_Init()
  74. {
  75.         Phase = 0;
  76.         NextPhase = 0;
  77.                
  78.         TuneDutyRatioCnt = 0;
  79.         
  80.         PWMDutyCycle = PWM_DUTYCYCLE_05;

  82.         CurrentPgaSample = 0;
  83.         CurrentSample = 0;        // 電流采樣值
  84.         VoltageSample = 0;        // 電壓采樣值
  85.         UserSpeedSample = 0;

  87.         ADCIntProtectCnt = 0;
  88.         flag_ADCSample = 0;

  90.         flag_ErrorException = 0;
  91.         
  92.         LastPhase = 0;
  93.         SamePhaseCnt = 0;

  95.         flag_SpeedTime = 0;        
  96.         SpeedTimeCnt = 0;        
  97.         SpeedTime = 0;
  98.         SpeedTimeTemp = 0;
  99.         SpeedTimeSum = 0;

  101.         MotorSpeed = 0;
  102.         UserRequireSpeed = 0;        // 用戶請求轉速

  104.         RheostatCnt = 0;

  106.         VoltageProCnt = 0;
  107.         CurrentPgaProCnt = 0;
  108.         CurrentProCnt = 0;

  110.         #if(SENSORMODE)
  111.         NowHallState = 0;
  112.         PreHallState = 0;

  114.         flag_HallStateRight = 0;

  116. ……………………

  118. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………
復制代碼





所有資料51hei提供下載:
JMT18F003 BLDC資料.rar (6.03 MB, 下載次數: 1262)


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沙發
ID:1 發表于 2019-1-24 18:53 | 只看該作者
好資料，51黑有你更精彩!!!
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板凳
ID:359276 發表于 2019-1-25 08:55 | 只看該作者
admin 發表于 2019-1-24 18:53
好資料，51黑有你更精彩!!!

謝謝！

希望這些內容對了解BLDC控制和51單片機愛好者有所幫助。
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地板
ID:308397 發表于 2019-2-12 17:55 來自手機 | 只看該作者
加個qq好友有些問題向你請教一下:1252574935
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5#
ID:249545 發表于 2019-2-18 14:55 | 只看該作者
感謝您分亨資料,請問老師如何購買套件呢?
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6#
ID:149075 發表于 2019-2-28 19:40 | 只看該作者
這個芯片在哪有賣，性價比怎么樣
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7#
ID:9973 發表于 2019-3-1 13:04 | 只看該作者
謝謝分享，學習。。
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8#
ID:249416 發表于 2019-6-15 11:21 | 只看該作者

好資料，51黑有你更精彩!!!
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9#
ID:228022 發表于 2019-6-28 19:06 | 只看該作者
感謝分享！
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10#
ID:236168 發表于 2019-8-1 09:39 | 只看該作者
非常感謝
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11#
ID:441868 發表于 2019-8-14 15:36 | 只看該作者
可以借鑒，多謝了
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12#
ID:229997 發表于 2019-8-26 08:10 | 只看該作者
好資料
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13#
ID:602594 發表于 2019-8-27 10:35 | 只看該作者
好東西，感謝樓主分享
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14#
ID:403593 發表于 2019-8-28 08:44 | 只看該作者
感謝樓主分享~
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15#
ID:385637 發表于 2019-8-28 10:09 | 只看該作者
好資料，感謝樓主分享
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16#
ID:583110 發表于 2019-8-31 14:51 | 只看該作者
學習一下，好久沒有登錄了。。。。
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17#
ID:324611 發表于 2019-9-18 14:32 | 只看該作者
高手，學習了。
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18#
ID:616268 發表于 2019-9-25 17:17 | 只看該作者
無感是通過AD采集，計算過零點嗎？
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19#
ID:633661 發表于 2019-11-1 09:03 | 只看該作者
非常有用，謝謝樓主
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20#
ID:336378 發表于 2019-11-15 09:59 | 只看該作者


非常有用，謝謝樓主 ，正在做這方面產品，
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21#
ID:347467 發表于 2019-11-18 15:06 | 只看該作者
謝謝分享。
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22#
ID:81733 發表于 2019-11-29 16:30 | 只看該作者
感謝分享
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23#
ID:607312 發表于 2019-11-30 09:34 | 只看該作者
感謝了，非常好的資料，學習了
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24#
ID:655203 發表于 2019-12-3 15:38 | 只看該作者
感謝分享�。�！
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25#
ID:280573 發表于 2019-12-10 15:49 | 只看該作者
很全面了，看了幾天代碼，代碼中檢測 到過零后直接換相了，反電動勢好像要延遲30電角度換相吧？想請教一下樓主是怎么處理延遲30度電角度的呢？
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26#
ID:287451 發表于 2019-12-21 14:43 | 只看該作者
代碼實際測試過沒
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27#
ID:563624 發表于 2020-2-21 17:21 | 只看該作者
感謝您分亨資料，請問可否購買相關資料
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28#
ID:385637 發表于 2020-3-2 18:16 | 只看該作者
請問這款單機片能驅動十萬轉的無感無刷電機嗎
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29#
ID:702233 發表于 2020-3-4 12:55 | 只看該作者
學習了
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30#
ID:710204 發表于 2020-3-17 16:11 | 只看該作者
好資料，51黑有你更精彩!!!
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31#
ID:62514 發表于 2020-4-9 18:40 | 只看該作者
可以參考。謝謝。
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32#
ID:730173 發表于 2020-4-23 13:25 | 只看該作者
請問下樓主或是其他熱心網友，這個代碼Atmel的51單片機也能通用嗎？
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33#
ID:763521 發表于 2020-5-28 16:27 | 只看該作者
好資料，51黑有你更精彩!!!
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34#
ID:302325 發表于 2020-6-1 01:56 | 只看該作者
好資料，51黑有你更精彩!!!
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35#
ID:214421 發表于 2020-6-3 10:28 | 只看該作者
很好的資料，學習了
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36#
ID:105698 發表于 2020-6-5 19:58 | 只看該作者
謝謝分享，學習k中。。
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37#
ID:675863 發表于 2020-6-12 23:10 | 只看該作者
學習，最近想做高壓無刷電調
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38#
ID:787018 發表于 2020-6-22 19:32 | 只看該作者
剛剛在了解直流電機的驅動。好資料，51黑有你更精彩!!!
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39#
ID:791977 發表于 2020-6-28 16:57 | 只看該作者
無感檢測和30度的相位差補償這一塊的實現上，一直有問題。
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40#
ID:495287 發表于 2020-7-9 07:43 | 只看該作者
謝謝樓主指導，俺又進步一點了。
電路齊全一目然，
耐心講解明根源，
差分信號勤補拙，
有感無感都能轉。
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