1、增加电压电流温度检测代码。
This commit is contained in:
cui635
@@ -1,7 +1,11 @@
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#include "dc_motor.h"
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#include "hc32_ddl.h"
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#include "Debug.h"
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#include "math.h"
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#define ADC_CH_NUM 3 /* 需要转换的通道数目 */
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#define ADC_COLL 100 /* 单采集次数 */
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#define ADC_SUM ADC_CH_NUM * ADC_COLL /* 总采集次数 */
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// 全局变量
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@@ -67,6 +71,252 @@ void DCMOTORDBGOnOff(uint8_t OnOff)
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#endif
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extern uint16_t m_au16Adc1SaValue[ADC_CH_NUM * ADC_COLL];
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uint16_t init_adc_val;
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uint16_t AdcInitCnt = 0;
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#define Adc 0.80566 //3.3/4096=0.00080566 //ADC分辨率
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#define ADC_CH_NUM 3
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uint16_t g_adc_val[ADC_CH_NUM];
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/************************************* 第二部分 电压电流温度采集 **********************************************/
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/*
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Rt = Rp *exp(B*(1/T1-1/T2))
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Rt 是热敏电阻在T1温度下的阻值；
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Rp是热敏电阻在T2常温下的标称阻值；
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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；
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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；
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这里T1和T2指的是开尔文温度，T2是常温25℃，即(273.15+25)K
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T1就是所求的温度
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*/
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const float Rp = 10000.0f; /* 10K */
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const float T2 = (273.15f + 25.0f); /* T2 */
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const float Bx = 3380.0f; /* B */
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const float Ka = 273.15f;
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/**
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* @brief 计算温度值
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* @param para: 温度采集对应ADC通道的值（已滤波）
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* @note 计算温度分为两步：
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1.根据ADC采集到的值计算当前对应的Rt
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2.根据Rt计算对应的温度值
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* @retval 温度值
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*/
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float get_temp(uint16_t para)
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{
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float Rt;
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float temp;
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/*
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第一步：
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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
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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;
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*/
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Rt = 3.3f * 4700.0f / (para * 3.3f / 4096.0f ) - 4700.0f; /* 根据当前ADC值计算出Rt的值 */
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/*
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第二步：
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根据当前Rt的值来计算对应温度值：Rt = Rp *exp(B*(1/T1-1/T2))
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*/
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temp = Rt / Rp; /* 解出exp(B*(1/T1-1/T2)) ，即temp = exp(B*(1/T1-1/T2)) */
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temp = log(temp); /* 解出B*(1/T1-1/T2) ，即temp = B*(1/T1-1/T2) */
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temp /= Bx; /* 解出1/T1-1/T2 ，即temp = 1/T1-1/T2 */
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temp += (1.0f / T2); /* 解出1/T1 ，即temp = 1/T1 */
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temp = 1.0f / (temp); /* 解出T1 ，即temp = T1 */
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temp -= Ka; /* 计算T1对应的摄氏度 */
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return temp; /* 返回温度值 */
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}
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/**
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* @brief 计算ADC的平均值（滤波）
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* @param * p ：存放ADC值的指针地址
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* @note 此函数对电压、温度、电流对应的ADC值进行滤波，
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* p[0]-p[2]对应的分别是电压、温度和电流
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* @retval 无
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*/
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void calc_adc_val(uint16_t * p)
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{
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uint32_t temp[3] = {0,0,0};
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int i;
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for(i=0;i<ADC_COLL;i++) /* 循环ADC_COLL次取值，累加 */
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{
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temp[0] += m_au16Adc1SaValue[0+i*ADC_CH_NUM];
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||||
temp[1] += m_au16Adc1SaValue[1+i*ADC_CH_NUM];
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||||
temp[2] += m_au16Adc1SaValue[2+i*ADC_CH_NUM];
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||||
}
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||||
temp[0] /= ADC_COLL; /* 取平均值 */
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||||
temp[1] /= ADC_COLL;
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temp[2] /= ADC_COLL;
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||||
p[0] = temp[0]; /* 存入电压ADC通道平均值 */
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||||
p[1] = temp[1]; /* 存入温度ADC通道平均值 */
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||||
p[2] = temp[2]; /* 存入电流ADC通道平均值 */
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}
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/************************************* 第三部分 编码器测速 ****************************************************/
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Motor_TypeDef g_motor_data; /*电机参数变量*/
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||||
ENCODE_TypeDef g_encode; /*编码器参数变量*/
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/**
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||||
* @brief 电机速度计算
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||||
* @param encode_now：当前编码器总的计数值
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* ms：计算速度的间隔，中断1ms进入一次，例如ms = 5即5ms计算一次速度
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||||
* @retval 无
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*/
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||||
void speed_computer(int32_t encode_now, uint8_t ms)
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||||
{
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uint8_t i = 0, j = 0;
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float temp = 0.0;
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static uint8_t sp_count = 0, k = 0;
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static float speed_arr[10] = {0.0}; /* 存储速度进行滤波运算 */
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if (sp_count == ms) /* 计算一次速度 */
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{
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||||
/* 计算电机转速
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第一步 ：计算ms毫秒内计数变化量
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第二步 ；计算1min内计数变化量：g_encode.speed * ((1000 / ms) * 60 ，
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第三步 ：除以编码器旋转一圈的计数次数（倍频倍数 * 编码器分辨率）
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||||
第四步 ：除以减速比即可得出电机转速
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*/
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||||
g_encode.encode_now = encode_now; /* 取出编码器当前计数值 */
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||||
g_encode.speed = (g_encode.encode_now - g_encode.encode_old); /* 计算编码器计数值的变化量 */
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||||
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||||
speed_arr[k++] = (float)(g_encode.speed * ((1000 / ms) * 60.0) / REDUCTION_RATIO / ROTO_RATIO ); /* 保存电机转速 */
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||||
g_encode.encode_old = g_encode.encode_now; /* 保存当前编码器的值 */
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||||
/* 累计10次速度值，后续进行滤波*/
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if (k == 10)
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{
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||||
for (i = 10; i >= 1; i--) /* 冒泡排序*/
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{
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||||
for (j = 0; j < (i - 1); j++)
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{
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||||
if (speed_arr[j] > speed_arr[j + 1]) /* 数值比较 */
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||||
{
|
||||
temp = speed_arr[j]; /* 数值换位 */
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||||
speed_arr[j] = speed_arr[j + 1];
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||||
speed_arr[j + 1] = temp;
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}
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||||
}
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||||
}
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||||
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||||
temp = 0.0;
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||||
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||||
for (i = 2; i < 8; i++) /* 去除两边高低数据 */
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||||
{
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||||
temp += speed_arr[i]; /* 将中间数值累加 */
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||||
}
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||||
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||||
temp = (float)(temp / 6); /*求速度平均值*/
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||||
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||||
/* 一阶低通滤波
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* 公式为：Y(n)= qX(n) + (1-q)Y(n-1)
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* 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
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||||
* 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
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||||
*/
|
||||
g_motor_data.speed = (float)( ((float)0.48 * temp) + (g_motor_data.speed * (float)0.52) );
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||||
k = 0;
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||||
}
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||||
sp_count = 0;
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||||
}
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||||
sp_count ++;
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||||
}
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||||
|
||||
|
||||
|
||||
/*****************************************************************************************
|
||||
* 函数名称: Adc1mSRoutine
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||||
* 功能描述: Adc 1毫秒服务函数
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||||
* 参 数: 无
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||||
* 返 回 值: 无
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*****************************************************************************************/
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||||
bool AdcInitStatus = false; //ADC初始化状态标志位
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||||
bool AdcInitSta = false; //ADC电流电压采集初始化标志位
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||||
uint16_t AdcDly = 0; //ADC采样定时计数
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||||
void Adc1mSRoutine(void)
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||||
{
|
||||
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)
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||||
{
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||||
float temp_c = 0.0;
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||||
//开机等待电流数据稳定，采集稳定电流值为初始值
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||||
if((AdcInitStatus == true) && (AdcInitSta == false))
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||||
{
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||||
AdcInitCnt++;
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||||
|
||||
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 */
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||||
init_adc_val /= 2; /* 取平均值 */
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||||
if(AdcInitCnt < 1000)
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||||
{
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||||
AdcInitStatus = false;
|
||||
return;
|
||||
}
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||||
else
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||||
{
|
||||
DCMOTOR_DBG_LOG("init_adc_val %d.\n", init_adc_val);
|
||||
AdcInitSta = true;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
//计算ADC采样值并滤波
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||||
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 */
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||||
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||||
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);
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||||
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;
|
||||
}
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||||
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);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
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||||
void Timer41_Init(uint8_t dir)
|
||||
{
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||||
uint8_t E_OC_Port = 0;
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||||
@@ -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);
|
||||
|
||||
@@ -53,6 +53,29 @@ typedef enum {
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||||
|
||||
|
||||
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||||
/************************************* 第一部分 电压电流温度采集 ******************************/
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||||
|
||||
/* 电流计算公式：
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||||
* I=（最终输出电压-初始参考电压）/（6*0.02）A
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||||
* 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
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||||
* 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 */
|
||||
|
||||
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