diff --git a/Project/HC32F460/MDK/HC32F460.uvoptx b/Project/HC32F460/MDK/HC32F460.uvoptx index cc6c46f..2ee0cb8 100644 --- a/Project/HC32F460/MDK/HC32F460.uvoptx +++ b/Project/HC32F460/MDK/HC32F460.uvoptx @@ -153,40 +153,7 @@ - - - 0 - 0 - 71 - 1 -
17972
- 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 1 - ..\source\Module\dc_motor\dc_motor.c - - \\BombSensor\../source/Module/dc_motor/dc_motor.c\71 -
- - 1 - 0 - 747 - 1 -
6022
- 0 - 0 - 0 - 0 - 0 - 1 - ..\source\Module\dc_motor\dc_motor.c - - \\BombSensor\../source/Module/dc_motor/dc_motor.c\747 -
-
+ 0 @@ -288,6 +255,11 @@ 1 g_motorSpeed,0x0A + + 20 + 1 + g_adc_val,0x0A + 0 diff --git a/Project/HC32F460/source/Module/dc_motor/dc_motor.c b/Project/HC32F460/source/Module/dc_motor/dc_motor.c index 3683051..1b5fee1 100644 --- a/Project/HC32F460/source/Module/dc_motor/dc_motor.c +++ b/Project/HC32F460/source/Module/dc_motor/dc_motor.c @@ -1,7 +1,11 @@ #include "dc_motor.h" #include "hc32_ddl.h" #include "Debug.h" +#include "math.h" +#define ADC_CH_NUM 3 /* 需要转换的通道数目 */ +#define ADC_COLL 100 /* 单采集次数 */ +#define ADC_SUM ADC_CH_NUM * ADC_COLL /* 总采集次数 */ // 全局变量 @@ -67,6 +71,252 @@ void DCMOTORDBGOnOff(uint8_t OnOff) #endif +extern uint16_t m_au16Adc1SaValue[ADC_CH_NUM * ADC_COLL]; +uint16_t init_adc_val; +uint16_t AdcInitCnt = 0; + + +#define Adc 0.80566 //3.3/4096=0.00080566 //ADC分辨率 +#define ADC_CH_NUM 3 +uint16_t g_adc_val[ADC_CH_NUM]; + + +/************************************* 第二部分 电压电流温度采集 **********************************************/ + +/* + Rt = Rp *exp(B*(1/T1-1/T2)) + + Rt 是热敏电阻在T1温度下的阻值; + Rp是热敏电阻在T2常温下的标称阻值; + exp是e的n次方,e是自然常数,就是自然对数的底数,近似等于 2.7182818; + B值是热敏电阻的重要参数,教程中用到的热敏电阻B值为3380; + 这里T1和T2指的是开尔文温度,T2是常温25℃,即(273.15+25)K + T1就是所求的温度 +*/ + +const float Rp = 10000.0f; /* 10K */ +const float T2 = (273.15f + 25.0f); /* T2 */ +const float Bx = 3380.0f; /* B */ +const float Ka = 273.15f; + +/** + * @brief 计算温度值 + * @param para: 温度采集对应ADC通道的值(已滤波) + * @note 计算温度分为两步: + 1.根据ADC采集到的值计算当前对应的Rt + 2.根据Rt计算对应的温度值 + * @retval 温度值 + */ +float get_temp(uint16_t para) +{ + float Rt; + float temp; + + /* + 第一步: + Rt = 3.3 * 4700 / VTEMP - 4700 ,其中VTEMP就是温度检测通道采集回来的电压值,VTEMP = ADC值* 3.3/4096 + 由此我们可以计算出当前Rt的值:Rt = 3.3f * 4700.0f / (para * 3.3f / 4096.0f ) - 4700.0f; + */ + + Rt = 3.3f * 4700.0f / (para * 3.3f / 4096.0f ) - 4700.0f; /* 根据当前ADC值计算出Rt的值 */ + + /* + 第二步: + 根据当前Rt的值来计算对应温度值:Rt = Rp *exp(B*(1/T1-1/T2)) + */ + + temp = Rt / Rp; /* 解出exp(B*(1/T1-1/T2)) ,即temp = exp(B*(1/T1-1/T2)) */ + temp = log(temp); /* 解出B*(1/T1-1/T2) ,即temp = B*(1/T1-1/T2) */ + temp /= Bx; /* 解出1/T1-1/T2 ,即temp = 1/T1-1/T2 */ + temp += (1.0f / T2); /* 解出1/T1 ,即temp = 1/T1 */ + temp = 1.0f / (temp); /* 解出T1 ,即temp = T1 */ + temp -= Ka; /* 计算T1对应的摄氏度 */ + return temp; /* 返回温度值 */ +} + +/** + * @brief 计算ADC的平均值(滤波) + * @param * p :存放ADC值的指针地址 + * @note 此函数对电压、温度、电流对应的ADC值进行滤波, + * p[0]-p[2]对应的分别是电压、温度和电流 + * @retval 无 + */ +void calc_adc_val(uint16_t * p) +{ + uint32_t temp[3] = {0,0,0}; + int i; + for(i=0;i= 1; i--) /* 冒泡排序*/ + { + for (j = 0; j < (i - 1); j++) + { + if (speed_arr[j] > speed_arr[j + 1]) /* 数值比较 */ + { + temp = speed_arr[j]; /* 数值换位 */ + speed_arr[j] = speed_arr[j + 1]; + speed_arr[j + 1] = temp; + } + } + } + + temp = 0.0; + + for (i = 2; i < 8; i++) /* 去除两边高低数据 */ + { + temp += speed_arr[i]; /* 将中间数值累加 */ + } + + temp = (float)(temp / 6); /*求速度平均值*/ + + /* 一阶低通滤波 + * 公式为:Y(n)= qX(n) + (1-q)Y(n-1) + * 其中X(n)为本次采样值;Y(n-1)为上次滤波输出值;Y(n)为本次滤波输出值,q为滤波系数 + * q值越小则上一次输出对本次输出影响越大,整体曲线越平稳,但是对于速度变化的响应也会越慢 + */ + g_motor_data.speed = (float)( ((float)0.48 * temp) + (g_motor_data.speed * (float)0.52) ); + k = 0; + } + sp_count = 0; + } + sp_count ++; +} + + + +/***************************************************************************************** +* 函数名称: Adc1mSRoutine +* 功能描述: Adc 1毫秒服务函数 +* 参 数: 无 +* 返 回 值: 无 +*****************************************************************************************/ +bool AdcInitStatus = false; //ADC初始化状态标志位 +bool AdcInitSta = false; //ADC电流电压采集初始化标志位 +uint16_t AdcDly = 0; //ADC采样定时计数 +void Adc1mSRoutine(void) +{ + if(AdcInitStatus == false) + AdcInitStatus = true; + if(AdcInitSta == true) + { + ADC_Start(); + + } + + if(AdcDly > 0) + AdcDly--; +} + + +/***************************************************************************************** +* 函数名称: AdcLoopHander +* 功能描述: Adc主循环函数 +* 参 数: 无 +* 返 回 值: 无 +*****************************************************************************************/ +void AdcLoopHander(void) +{ + float temp_c = 0.0; + //开机等待电流数据稳定,采集稳定电流值为初始值 + if((AdcInitStatus == true) && (AdcInitSta == false)) + { + AdcInitCnt++; + + ADC_Start(); + while(DMA_GetChFlag(M4_DMA1, DmaCh0Sta) != DmaTransferComplete); + init_adc_val += m_au16Adc1SaValue[2u]; /* 现在的值和上一次存储的值相加 */ + init_adc_val /= 2; /* 取平均值 */ + if(AdcInitCnt < 1000) + { + AdcInitStatus = false; + return; + } + else + { + DCMOTOR_DBG_LOG("init_adc_val %d.\n", init_adc_val); + AdcInitSta = true; + } + } + //计算ADC采样值并滤波 + if(AdcDly == 0) + { + float BatVoltage = 0; + AdcDly = 1000; + if(AdcInitSta == true) + { + while(DMA_GetChFlag(M4_DMA1, DmaCh0Sta) != DmaTransferComplete); + DMA_Cmd(M4_DMA1, Disable); + calc_adc_val(g_adc_val); /* 计算ADC的平均值 */ + + DCMOTOR_DBG_LOG("ADC1_IN1 value %d.\t Temp:%.1fC \r\n", g_adc_val[0u], get_temp((float)g_adc_val[0]*Adc)); + DCMOTOR_DBG_LOG("ADC2_IN2 value %d.\t Valtage:%.1fV \r\n", g_adc_val[1u], (float)g_adc_val[1]*ADC2VBUS); + temp_c = (g_adc_val[2]-init_adc_val)*ADC2CURT; + DCMOTOR_DBG_LOG("ADC3_IN3 value %d.\t Current:%.1fmA \r\n", g_adc_val[2u], temp_c); + + g_motor_data.current = (float)((g_motor_data.current * (float)0.60) + ((float)0.40 * temp_c)); /* 一阶低通滤波 */ + if (g_motor_data.current <= 20) /* 过滤掉微弱浮动电流 */ + { + g_motor_data.current = 0.0; + } + DCMOTOR_DBG_LOG("\t\t\t g_motor_data.current:%.1fmA \r\n", g_adc_val[2u], g_motor_data.current); + DMA_Cmd(M4_DMA1, Enable); + } + } +} + + + + void Timer41_Init(uint8_t dir) { uint8_t E_OC_Port = 0; @@ -373,7 +623,7 @@ void dcmotor_init(void) stcPortInit.enPinMode = Pin_Mode_Out; stcPortInit.enPinOType = Pin_OType_Cmos; stcPortInit.enPinDrv = Pin_Drv_H; - stcPortInit.enPullUp = Disable; + stcPortInit.enPullUp = Enable; PORT_Init(SHUTDOWN1_GPIO_Port, SHUTDOWN1_Pin, &stcPortInit); PORT_SetBits(SHUTDOWN1_GPIO_Port, SHUTDOWN1_Pin); diff --git a/Project/HC32F460/source/Module/dc_motor/dc_motor.h b/Project/HC32F460/source/Module/dc_motor/dc_motor.h index e310e0f..356fc81 100644 --- a/Project/HC32F460/source/Module/dc_motor/dc_motor.h +++ b/Project/HC32F460/source/Module/dc_motor/dc_motor.h @@ -53,6 +53,29 @@ typedef enum { +/************************************* 第一部分 电压电流温度采集 ******************************/ + +/* 电流计算公式: + * I=(最终输出电压-初始参考电压)/(6*0.02)A + * ADC值转换为电压值:电压=ADC值*3.3/4096,这里电压单位为V,我们换算成mV,4096/1000=4.096,后面就直接算出为mA + * 整合公式可以得出电流 I= (当前ADC值-初始参考ADC值)* (3.3 / 4.096 / 0.12) + */ +#define ADC2CURT (float)(3.3f / 4.096f / 0.12f) + +/* 电压计算公式: + * V_POWER = V_BUS * 25 + * ADC值转换为电压值:电压=ADC值*3.3/4096 + * 整合公式可以得出电压V_POWER= ADC值 *(3.3f * 25 / 4096) + */ +#define ADC2VBUS (float)(3.3f * 25 / 4096) + + + + +/*****************************************************************************************************/ + + + /* 停止引脚操作宏定义 * 此引脚控制H桥是否生效以达到开启和关闭电机的效果 */ @@ -70,6 +93,40 @@ typedef enum { #endif /******************************************************************************************/ +/* 编码器参数结构体 */ +typedef struct +{ + int encode_old; /* 上一次计数值 */ + int encode_now; /* 当前计数值 */ + float speed; /* 编码器速度 */ +} ENCODE_TypeDef; + +extern ENCODE_TypeDef g_encode; /* 编码器参数变量 */ + + +/************************************* 第三部分 编码器测速 ****************************************************/ + +#define ROTO_RATIO 44 /* 线数*倍频系数,即11*4=44 */ +#define REDUCTION_RATIO 30 /* 减速比30:1 */ + +/* 电机参数结构体 */ +typedef struct +{ + uint8_t state; /*电机状态*/ + float current; /*电机电流*/ + float volatage; /*电机电压*/ + float power; /*电机功率*/ + float speed; /*电机实际速度*/ + float location; /*电机位置*/ + int32_t motor_pwm; /*设置比较值大小 */ +} Motor_TypeDef; + +extern Motor_TypeDef g_motor_data; /*电机参数变量*/ + +/*********************************************************************************************************************/ + + + void dcmotor_init(void); /* 直流有刷电机初始化 */ void dcmotor_start(void); /* 开启电机 */ void dcmotor_stop(void); /* 关闭电机 */ @@ -78,6 +135,13 @@ void dcmotor_speed(uint16_t para); /* void motor_pwm_set(float para); /* 电机控制 */ +float get_temp(uint16_t para); +void AdcLoopHander(void); +void Adc1mSRoutine(void); +void Adc_Init(void); +void calc_adc_val(uint16_t * p); + +void Encoder (void); MotorDirection Motor_GetDirection(void);/* 获取电机转动方向 */ diff --git a/Project/HC32F460/source/User/Inc/bsp.h b/Project/HC32F460/source/User/Inc/bsp.h index 30818ae..3dcf34c 100644 --- a/Project/HC32F460/source/User/Inc/bsp.h +++ b/Project/HC32F460/source/User/Inc/bsp.h @@ -11,12 +11,12 @@ /*模块启用与关闭*/ #define USE_DEBUG 1 //DEBUG开关,0、关闭,1、启用 -#define USE_AD 0 //AD获取选择,0、关闭,1、启用 +#define USE_AD 1 //AD获取选择,0、关闭,1、启用 #define USE_WDT 0 //看门狗选择,0、关闭,1启用 #define USE_EXFALSE 0 //外部FALSE存储选择,0、关闭,1、启用 #define USE_RTC 0 //RTC时钟开关,0、关闭,1、开启 #define USE_LPTIM0 0 //LPTIM0开关,0、关闭,1、开启 -#define USE_DMA 0 //DMA开关,0、关闭,1、开启 +#define USE_DMA 1 //DMA开关,0、关闭,1、开启 #define USE_RS485 0 //RS485开关,0、关闭,1、启用 #define USE_I2C1 0 //I2C1开关,0、关闭,1、启用 #define USE_SPI1 0 //SPI1开关,0、关闭,1、启用 diff --git a/Project/HC32F460/source/User/Src/bsp.c b/Project/HC32F460/source/User/Src/bsp.c index 9e17a81..ba80f24 100644 --- a/Project/HC32F460/source/User/Src/bsp.c +++ b/Project/HC32F460/source/User/Src/bsp.c @@ -1359,8 +1359,8 @@ void BSP_Init(void) //Spi_Config(); // Spi3_Config(); dcmotor_init(); - //Adc1_Config(); - //Dma_Config(); + Adc1_Config(); + Dma_Config(); //FeedDog(); SysTick_Init(1000u); SysTick_Delay(1000); diff --git a/Project/HC32F460/source/User/Src/main.c b/Project/HC32F460/source/User/Src/main.c index 79183d7..b88fe35 100644 --- a/Project/HC32F460/source/User/Src/main.c +++ b/Project/HC32F460/source/User/Src/main.c @@ -596,6 +596,7 @@ int main(void) RIGHTLOW_CS1237DataLoopCollect(); ReadLoopHandler(); DcmotorLoopHandler(); + AdcLoopHander(); AppLoopHandler(); } } @@ -616,6 +617,7 @@ void SysTick_IrqHandler(void) RIGHTUP_CS12371mSRoutine(); RIGHTLOW_CS12371mSRoutine(); Dcmotor1msRoutine(); + Adc1mSRoutine(); } /*****************************************************************************************