51單片機(jī)STC15W408AS電調(diào)程序詳解

ID:753618 · 發(fā)表于 2021-12-10 17:29

看了大概一個月的程序，基本理解了，根據(jù)自己的理解對程序做了詳盡注釋，希望能夠幫助后來者。接下來要學(xué)習(xí)ppm信號，希望能夠很快對接起來。
電路原理圖如下：

單片機(jī)源程序如下:

/***************************功能說明***************************
本程序試驗使用STC15W408AS來驅(qū)動航模用的無感無刷三相直流馬達(dá).
本程序參考自網(wǎng)上的代碼(作者: 瑞生), 改良而來.
電路圖見文件 "BLDC-V10-實(shí)驗電路.pdf".
控制信號由P3.2輸入正脈沖信號, 間隔5~20ms, 脈沖寬度1.000~1.610ms.
1.160ms開始啟動, 1.610ms為最高速度, 分辨率為2us.
本程序僅僅是簡單控制, 軟件沒有處理過0延時30度切換和過流檢測.
由于過0檢測部分有RC濾波, 所以改變電容值可以大約的對應(yīng)在最高速時延時30度的時間.
有意者可自行完善電路和程序.
*********************************************************************************/
#define MAIN_Fosc 24000000L //定義主時鐘
#include "STC15Fxxxx.H"
//CMPCR1（比較器控制寄存器 1）
#define CMPEN 0x80 //1: 允許比較器, 0: 禁止,關(guān)閉比較器電源
#define CMPIF 0x40 //比較器中斷標(biāo)志, 包括上升沿或下降沿中斷, 軟件清0
#define PIE 0x20 //1: 比較結(jié)果由0變1, 產(chǎn)生上升沿中斷
#define NIE 0x10 //1: 比較結(jié)果由1變0, 產(chǎn)生下降沿中斷
#define PIS 0x08 //輸入正極性選擇, 0: 選擇外部P5.5做正輸入, 1: 由ADCIS[2:0]所選擇的ADC輸入端做正輸入.
#define NIS 0x04 //輸入負(fù)極性選擇, 0: 選擇內(nèi)部BandGap電壓BGv做負(fù)輸入, 1: 選擇外部P5.4做輸入.
#define CMPOE 0x02 //1: 允許比較結(jié)果輸出到P1.2, 0: 禁止.
#define CMPRES 0x01 //比較結(jié)果, 1: CMP+電平高于CMP-, 0: CMP+電平低于CMP-, 只讀
//CMPCR2（比較器控制寄存器 2）
#define INVCMPO 0x80 //1: 比較器輸出取反, 0: 不取反
#define DISFLT 0x40 //1: 關(guān)閉0.1us濾波, 0: 允許
#define LCDTY 0x00 //關(guān)閉數(shù)字濾波功能. 數(shù)字濾波功能即為數(shù)字信號去抖動功能.
sbit PWM0_L = P3^4;
sbit PWM1_L = P3^5;
sbit PWM2_L = P3^6;
u8 Step;
u8 PWM_Value; // 決定PWM占空比的值
u16 RxPulseWide;
bit B_RxOk; //定義一個bool量.
bit B_RUN;
u8 PWW_Set;
u8 cnt10ms;
u8 Rx_cnt;
u8 TimeOut; //堵轉(zhuǎn)超時
#define DISABLE_CMP_INT CMPCR1 &= ~0X40 // 比較器中斷標(biāo)志位清0.
#define ENABLE_CMP_INT CMPCR1 |= 0X40 // 比較器中斷標(biāo)志位置1.
/*********************************************************************/
void Delay_n_ms(u8 dly)
{
u16 j;
do
{
j = MAIN_Fosc / 13000; //延時1ms, 主程序在此節(jié)拍下運(yùn)行
while(--j) ;
}
while(--dly);
}
void delay_us(u8 us)
{
do
{
NOP(20); //@24MHz
}
while(--us);
}
void StepXL(void) // 換相序列函數(shù)
{
switch(Step)
{
case 0: // AB
PWM0_L=0; PWM1_L = 1; PWM2_L=0; // Q4常開.
CCAP0H = PWM_Value; CCAP1H=0; CCAP2H=0; // A相由占空比控制.
ADC_CONTR = 0XCD; // ADC電源開，ADC轉(zhuǎn)換開，選擇P1.5作為ADC輸入口
CMPCR1 = 0x9C; // 比較器使能, 下降沿中斷允許，通過ADC的P1.5口作為比較器的正極輸入端，
//選擇外部端口P5.4作為比較器負(fù)極輸入端.
break;
case 1: // AC
PWM0_L=0; PWM1_L=0; PWM2_L = 1; // Q4常開
CCAP0H = PWM_Value; CCAP1H=0; CCAP2H=0; // A相由占空比控制.
ADC_CONTR = 0XCC; // ADC電源開，ADC轉(zhuǎn)換開，選擇P1.4作為ADC輸入端
CMPCR1 = 0xAC; // 比較器使能, 上升沿中斷允許，通過ADC的P1.4口作為比較器的正極輸入端
//選擇外部端口P5.4作為比較器負(fù)極輸入端.
break;
case 2: // BC
PWM0_L=0; PWM1_L=0; PWM2_L = 1; // Q2常開
CCAP0H=0; CCAP2H=0; CCAP1H = PWM_Value; // B相由占空比控制.
ADC_CONTR = 0XCB; // ADC電源開，ADC轉(zhuǎn)換開，選擇P1.3作為ADC輸入口測量A點(diǎn)電壓
CMPCR1 = 0x9C; // 比較器使能, 下降沿中斷允許，通過ADC的P1.3口作為比較器的正極輸入端
//選擇外部端口P5.4作為比較器負(fù)極輸入端.
break;
case 3: // BA
PWM0_L = 1; PWM1_L=0; PWM2_L=0; // Q6常開
CCAP0H=0; CCAP2H=0; CCAP1H = PWM_Value; // B相由占空比控制.
ADC_CONTR = 0XCD; // ADC電源開，ADC轉(zhuǎn)換開，選擇P1.5作為ADC輸入口測量C點(diǎn)電壓
CMPCR1 = 0xAC; // 比較器使能, 上升沿中斷允許，通過ADC的P1.5口作為比較器的正極輸入端
//選擇外部端口P5.4作為比較器負(fù)極輸入端.
break;
case 4: // CA
PWM0_L = 1; PWM1_L=0; PWM2_L=0; // Q6常開
CCAP0H=0; CCAP1H=0; CCAP2H = PWM_Value; // C相由占空比控制.
ADC_CONTR = 0XCC; // ADC電源開，ADC轉(zhuǎn)換開，選擇P1.4作為ADC輸入口測量B點(diǎn)電壓
CMPCR1 = 0x9C; // 比較器使能, 下降沿中斷允許，通過ADC的P1.4口作為比較器的正極輸入端
//選擇外部端口P5.4作為比較器負(fù)極輸入端.
break;
case 5: // CB
PWM0_L=0; PWM2_L=0; PWM1_L = 1; // Q4常開
CCAP0H=0; CCAP1H=0; CCAP2H = PWM_Value; // C相由占空比控制.
ADC_CONTR = 0XCB; // ADC電源開，ADC轉(zhuǎn)換開，選擇P1.3作為ADC輸入口測量A點(diǎn)電壓
CMPCR1 = 0xAC; // 比較器使能, 上升沿中斷允許，通過ADC的P1.3口作為比較器的正極輸入端
//選擇外部端口P5.4作為比較器負(fù)極輸入端.
break;
default:
break;
}
}
/***************************************************************
* PCA模塊PWM輸出設(shè)置 *
***************************************************************/
void PWM_Init(void)
{
PWM0_L = 0; // 初始化P3^4為低電平.sbit PWM0_L = P3^4;
PWM1_L = 0; // 初始化P3^5為低電平.sbit PWM1_L = P3^5;
PWM2_L = 0; // 初始化P3^6為低電平.sbit PWM2_L = P3^6;
P3n_push_pull(0x70); // 設(shè)置P3.4/3.5、3.6為推挽輸出. P3M1 &= ~(bitn), P3M0 |= (bitn)
CMOD = 5 << 1; //5（0101）左移1位，設(shè)置PCA的輸入時鐘源為系統(tǒng)時鐘的1/4，即PWM頻率=24M/4.
CH=0; // PCA（Programmable Counter Array）清零
CL=0; //
PCA_PWM0 = 0X00; // 對PCA_PWM0模塊0清0，并設(shè)置PWM為8位（EBS0[1:0]=00）.
CCAP0H = 0x00; // 重載值為{EPCnH,CCAPnH[7:0]}.
CCAP0L = 0x00; // 比較值為{EPCnL,CCAPnL[7:0]}.
CCAPM0 = 0x42; // 設(shè)置PCA模塊0的控制模式（0100 0010）.ECOM0=1,允許PCA模塊0的比較功能.
// PWM0=1,設(shè)置PCA模塊0為脈寬調(diào)制輸出功能.
// 當(dāng)PCA 模塊工作在8位PWM模式時，{0,CL[7:0]}與{EPCnL,CCAPnL[7:0]}
// 中的值進(jìn)行比較，小于，輸出低電平，大于等于輸出高電平.
PCA_PWM1 = 0X00; // 對PCA_PWM0模塊0清0，并設(shè)置PWM為8位（EBS0[1:0]=00）.
CCAP1H = 0x00; // 重載值為{EPCnH,CCAPnH[7:0]}.
CCAP1L = 0x00; // 比較值為{EPCnL,CCAPnL[7:0]}.
CCAPM1 = 0x42; // 設(shè)置PCA模塊1的控制模式（0100 0010）.ECOM0=1,允許PCA模塊1的比較功能.
// PWM1=1,設(shè)置PCA模塊1為脈寬調(diào)制輸出功能.
// 當(dāng)PCA 模塊工作在8位PWM模式時，{0,CL[7:0]}與{EPCnL,CCAPnL[7:0]}
// 中的值進(jìn)行比較，小于，輸出低電平，大于等于輸出高電平.
PCA_PWM2 = 0X00; // 對PCA_PWM2模塊進(jìn)行設(shè)置.其中，EBS2[1:0]=00,PWM為8位.
CCAP2H = 0x00; // 重載值為{EPCnH,CCAPnH[7:0]}.
CCAP2L = 0x00; // 比較值為{EPCnL,CCAPnL[7:0]}.
CCAPM2 = 0x42; // 設(shè)置PCA模塊2的控制模式（0100 0010）.ECOM0=1,允許PCA模塊2的比較功能.
// PWM2=1,設(shè)置PCA模塊2為脈寬調(diào)制輸出功能.
// 當(dāng)PCA 模塊工作在8位PWM模式時，{0,CL[7:0]}與{EPCnL,CCAPnL[7:0]}
// 中的值進(jìn)行比較，小于，輸出低電平，大于等于輸出高電平.
CR = 1; // PCA計數(shù)允許控制位，1：啟動PCA計數(shù).
}
void ADC_Init(void)
{
P1n_pure_input(0x38); // 設(shè)置P1.3/1.4/1.5口為高阻輸入（電流既不能流入也不能流出）.P1M1 |= (bitn), P1M0 &= ~(bitn)
P1ASF = 0X38; // 開通P1.3 P1.4 P1.5的AD輸入口（0011 1000）
}
/***************************************************************
* 比較器中斷服務(wù)函數(shù) *
***************************************************************/
void CMP_INT(void) interrupt 21
{
CMPCR1 &= ~0X40; // 軟件清除中斷標(biāo)志位
if(Step<5) Step++;
else Step = 0;
StepXL(); // 進(jìn)入換相程序. 在換相程序中，已經(jīng)對比較器的正負(fù)極輸入端做了設(shè)置.
// ADC的P1.4/P1.5/P1.6口作為比較器的正極輸入端，選擇外部端口P5.4作為比較器負(fù)極輸入端.
TimeOut = 10; // 在執(zhí)行完比較器中斷函數(shù)后，賦值TimeOut=10.
}
/***************************************************************
* 比較器初始化設(shè)置 *
***************************************************************/
void CMP_Init(void)
{
CMPCR1 = 0X8C; // 1000 1100 比較器使能，比較器正負(fù)極輸入端設(shè)置, 通過ADC_CHS位選擇比較器的正極輸入端，選擇P5.4作為負(fù)極.
CMPCR2 = 60; // 60個時鐘濾波
P5n_pure_input(0x10); // 設(shè)置P5.4口為高阻輸入（電流既不能流入也不能流出）.P5M1 |= (bitn), P5M0 &= ~(bitn)
}
/***************************************************************
* 電機(jī)啟動函數(shù) *
***************************************************************/
u8 StartMotor(void)
{
u16 timer,i;
DISABLE_CMP_INT; // 比較器中斷標(biāo)志位清0，不產(chǎn)生比較中斷.
PWM_Value = 30; // 設(shè)置占空比初值
Step = 0;
StepXL(); // ∵step=0, ∴ 進(jìn)入AB相導(dǎo)通的初始位置
Delay_n_ms(5); // 延時5ms
timer = 300;
while(1)
{
for(i=0; i<timer; i++) delay_us(50);
timer -= timer /15 + 1;
if(timer < 25) return(1);
if( Step < 5) Step++;
else Step = 0;
StepXL();
}
}
/***************************************************************
* 定時器T0初始化函數(shù) *
***************************************************************/
void T0_Init(void) // 這里設(shè)置TH0/TL0=0，定時器T0為16位不自動重載，
{
Timer0_AsTimer(); // 設(shè)置定時器T0用做定時器. TMOD &= ~(1<<2)
Timer0_12T(); // 定時器0 12分頻. AUXR &= ~(1<<7)
Timer0_16bit(); // 定時器0 16位不自動重載模式. TMOD = (TMOD & ~0x03) | 0x01
Timer0_Gate_INT0_P32(); // T0_GATE置1, 只有在INT0腳為高及TR0=1時才可啟動定時器T0.TMOD |= (1<<3).
TH0 = 0;
TL0 = 0;
TR0 = 1; // 定時器 T0 準(zhǔn)備工作.
ET0 = 1; // 定時器 T0 的溢出中斷允許位.
}
/***************************************************************
* 定時器T0中斷服務(wù)函數(shù) *
***************************************************************/
void T0_Interrupt(void) interrupt 1
{
Rx_cnt = 0; // 一旦出現(xiàn)溢出, 則開始的n個脈沖無效
RxPulseWide = 1000; // 停止
B_RxOk = 1; // 在執(zhí)行完T0中斷服務(wù)函數(shù)后，給B_RxOk賦值.
}
/***************************************************************
* INT0（外部中斷0）中斷服務(wù)函數(shù) *
***************************************************************/
void INT0_int (void) interrupt 0
{
u16 j;
TR0 = 0;
TH0 = 0;
TL0 = 0;
j = ((u16)TH0 << 8) + TL0;
TR0 = 1; // 定時器T0的運(yùn)行控制位，允許T0計數(shù), 這時候TH0、TL0就開始計數(shù)了.
if(++Rx_cnt >= 5) Rx_cnt = 5;
j >>= 1; //為了好處理, 轉(zhuǎn)成單位為us.
if((j >= 800) && (j <= 2000) && (Rx_cnt == 5))
{
RxPulseWide = j;
B_RxOk = 1; //標(biāo)志收到一個脈沖
}
}
/**********************************************/
void main(void)
{
u16 j; // unsigned int.
PWM_Init(); // 設(shè)置P3.4/3.5、3.6為推挽輸出. 當(dāng)PCA 模塊工作在8位PWM模式時，{0,CL[7:0]}與{EPCnL,CCAPnL[7:0]}
// 中的值進(jìn)行比較并決定輸出高電平還是低電平.此電平作為
ADC_Init(); // 開通P1.3 P1.4 P1.5的AD輸入口.√
CMP_Init(); // 比較器初始化設(shè)置. 對比較器正負(fù)極輸入端進(jìn)行設(shè)置, 通過ADC_CHS位選擇比較器的正極輸入端，選擇P5.4作為負(fù)極.
T0_Init(); // 定時器T0初始化設(shè)置, 定時器0 12分頻. (AUXR &= ~(1<<7)).
IE0 = 0; // 外部中斷0（INT0/P3.2）中斷請求標(biāo)志位清零.
EX0 = 1; // 外部中斷0（INT0）中斷允許.
IT0 = 1; // 外部中斷0（INT0）為下降沿觸發(fā).
RxPulseWide = 1000;
PWW_Set = 0;
cnt10ms = 0;
Rx_cnt = 0;
TimeOut = 0;
EA = 1; // 打開總中斷
while (1)
{
Delay_n_ms(1); // 延時1ms, 主程序在此節(jié)拍下運(yùn)行
if(TimeOut > 0) // 在執(zhí)行完比較器中斷函數(shù)后，進(jìn)入此模塊.
{
if(--TimeOut == 0)
{
CCAP0H=0; CCAP1H=0; CCAP2H=0; // PCA模塊復(fù)原.
PWM0_L=0; PWM1_L=0; PWM2_L=0; // P3.4/3.5、3.6腳復(fù)原.
DISABLE_CMP_INT; // 關(guān)比較器中斷
Delay_n_ms(250); // 堵轉(zhuǎn)時,延時1秒再啟動
Delay_n_ms(250);
Delay_n_ms(250);
Delay_n_ms(250);
RxPulseWide = 1000;
PWW_Set = 0;
PWM_Value = 0;
B_RxOk = 0;
B_RUN = 0;
Rx_cnt = 0;
TimeOut = 0;
}
}
if(B_RxOk) // 在執(zhí)行完T0中斷服務(wù)函數(shù)后，執(zhí)行此模塊.
{
B_RxOk = 0;
j = RxPulseWide;
if(j >= 1100) // 1100~1610對應(yīng)PWM占空比值0~255
{
j = (j - 1100) >> 1; //2us對應(yīng)PWM一個步進(jìn)
if(j > 256) j = 255;
}
else j = 0;
PWW_Set = (u8)j;
}
if(!B_RUN && (PWW_Set >= 30)) // PWM_Set >= 30, 并且馬達(dá)未運(yùn)行, 則啟動馬達(dá)
{
StartMotor(); // 啟動馬達(dá)
CMPCR1 &= ~0X40; // 比較器中斷請求標(biāo)志位清零
ENABLE_CMP_INT; // 打開比較器中斷
B_RUN = 1; // B_RUN只是一個標(biāo)志位，便于管理
TimeOut = 0;
}
if(++cnt10ms >= 10) // 10ms時隙
{
cnt10ms = 0;
if(B_RUN)
{
if(PWM_Value < PWW_Set) PWM_Value++;
if(PWM_Value > PWW_Set) PWM_Value--;
if(PWM_Value < 20)
{
PWM_Value = 0;
B_RUN = 0;
CCAP0H=0; CCAP1H=0; CCAP2H=0; // 占空比為0
PWM0_L=0; PWM1_L=0; PWM2_L=0;
DISABLE_CMP_INT; // 關(guān)比較器中斷
}
}
}
}
}

復(fù)制代碼

上圖Keil代碼下載:

51-STC15W408AS-電調(diào).rar (111.84 KB, 下載次數(shù): 436)

ID:852236 · 發(fā)表于 2021-12-12 18:35

有做出PCB板試過了嗎?我正想做一個

ID:198286 · 發(fā)表于 2022-1-3 10:59

樓主太有心了，寫的這么詳細(xì)，對學(xué)習(xí)很有用

ID:661945 · 發(fā)表于 2022-1-6 09:24

注釋得比較詳細(xì)，對初學(xué)者還是很有幫助的~~~

ID:371546 · 發(fā)表于 2022-1-14 16:38

注釋得比較詳細(xì)，對初學(xué)者還是很有幫助的~~~

ID:491875 · 發(fā)表于 2022-1-14 19:30

謝謝，樓主費(fèi)心了。

ID:989951 · 發(fā)表于 2022-2-8 08:08

好用心的樓主，代碼規(guī)范注釋詳細(xì)，支持一下

ID:145887 · 發(fā)表于 2022-3-11 10:56

注釋得比較詳細(xì)，對初學(xué)者還是很有幫助

ID:689229 · 發(fā)表于 2022-3-14 18:39

謝謝老兄，正在尋找呢。

ID:430492 · 發(fā)表于 2022-3-16 11:22

注釋得比較詳細(xì)

ID:210365 · 發(fā)表于 2022-4-18 19:42

非常詳細(xì)的代碼，值得研究

ID:685462 · 發(fā)表于 2022-4-23 12:59

樓主，有刷電調(diào)的有研究嗎。

ID:85508 · 發(fā)表于 2022-6-19 23:54

注釋詳細(xì)，還有電路圖和H文件，以后可以做一個，收藏了！

ID:1001745 · 發(fā)表于 2022-6-23 07:59

樓主有心了，請問這個可以修改成直接用VR電平去進(jìn)行調(diào)速嗎？

ID:966468 · 發(fā)表于 2022-6-23 09:20

樓主太有心了，寫的這么詳細(xì)，對學(xué)習(xí)很有用

ID:156220 · 發(fā)表于 2022-6-28 09:13

注釋得比較詳細(xì)，謝謝樓主的資料，辛苦了

ID:661945 · 發(fā)表于 2022-6-28 09:44

這程序驗證過了的吧？

ID:1037819 · 發(fā)表于 2022-6-30 22:02

注釋的很詳細(xì)

ID:102665 · 發(fā)表于 2022-7-1 10:38

很詳細(xì)，點(diǎn)贊

ID:1039586 · 發(fā)表于 2022-8-5 12:26

是什么電調(diào)呀

ID:1034262 · 發(fā)表于 2022-8-12 15:08

STC公司的例程簡單明了，對學(xué)習(xí)非常有幫助。
特別是STC公司的四軸飛控，簡單、有效、穩(wěn)定，最簡的飛控，沒有之一。

ID:215147 · 發(fā)表于 2022-10-10 14:29

很詳細(xì)，點(diǎn)贊

ID:321981 · 發(fā)表于 2022-11-5 12:58

實(shí)測這個電調(diào)芯片有缺陷，占空比0時礽有輸出，比校器關(guān)閉中斷無效，造成電機(jī)啟動時有卡頓或失敗

ID:1050760 · 發(fā)表于 2022-11-24 08:15

你好，一直沒看懂你圖紙上P54與P13、P14、P15的運(yùn)行原理，電機(jī)在AB通電時，C上有怎樣的變化嗎？沒搞懂！

ID:170318 · 發(fā)表于 2022-11-24 09:23

wh198156 發(fā)表于 2022-11-24 08:15
你好，一直沒看懂你圖紙上P54與P13、P14、P15的運(yùn)行原理，電機(jī)在AB通電時，C上有怎樣的變化嗎？沒搞懂！

“P54與P13、P14、P15”等組成了無霍爾反電動勢檢測電路，用于無霍爾位置傳感器電機(jī)的

ID:1055358 · 發(fā)表于 2022-12-3 13:00

這個電路做好了速度也上不來

ID:197696 · 發(fā)表于 2023-3-6 22:48

樓主太有心了，寫的這么詳細(xì)，對學(xué)習(xí)很有用

ID:598932 · 發(fā)表于 2023-6-8 13:18

給源碼給力我覺得論壇交流就應(yīng)該這樣

ID:55349 · 發(fā)表于 2023-8-6 16:44

點(diǎn)贊，我也學(xué)習(xí)一下，謝謝先

ID:606110 · 發(fā)表于 2023-8-13 11:44

謝謝樓主，我正要做筋膜槍，參考下這個。STC芯片有點(diǎn)貴，我準(zhǔn)備找一個平宜的單片機(jī)，把這個軟件移稙進(jìn)去，還要增加檢MOS管電流的。

ID:13396 · 發(fā)表于 2023-9-12 19:30

寫的這么詳細(xì)，對學(xué)習(xí)很有用謝謝.

ID:1093267 · 發(fā)表于 2023-9-20 09:24

樓主辛苦感謝分享學(xué)習(xí)了！！！！

ID:675767 · 發(fā)表于 2023-12-30 11:48

這個對初學(xué)者和入門都太友好了

ID:233182 · 發(fā)表于 2024-2-11 01:30

NICE,GOOD...

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51單片機(jī)STC15W408AS電調(diào)程序詳解

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