無刷直流電機(jī)軟件的設(shè)計(jì)

1、.4.3 控制器軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)是控制系統(tǒng)最重要的一個(gè)組成部分，軟件設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系著整個(gè)控制系統(tǒng)性能的優(yōu)良，控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)一定要具備實(shí)時(shí)性、可靠性和易維護(hù)性，對(duì)此，選擇一款簡(jiǎn)單、方便的開發(fā)環(huán)境對(duì)于系統(tǒng)軟件的整體優(yōu)化以及提高整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)效率有很大的影響。目前支持 STM 32系列控制芯片且應(yīng)用比較廣泛的主要有 IAR EWARM和 KEIL MDK這兩個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，本文采用的開發(fā)環(huán)境是 KEIL MDK，它是ARM 公司推出的嵌入式微控制器開發(fā)軟件，集成了業(yè)界領(lǐng)先的 Vision 4開發(fā)平臺(tái)，具有良好的性能，是ARM開發(fā)工具中的最好的選擇，適合于不同層次的開發(fā)人員使用，尤其是它與我們

2、經(jīng)常使用的51單片機(jī)開發(fā)環(huán)境 Keil C51的整體布局和使用方法類似，只有一些地方不同，操作起來比較熟練，很容易上手，極大的減小了開發(fā)人員的使用難度，縮短了開發(fā)周期，提高了開發(fā)效率，因此這款KEIL MDK得到了很多人的認(rèn)可。STM 32的軟件開發(fā)主要開發(fā)方式有2種，就是基于寄存器的開發(fā)和基于庫(kù)函數(shù)的開發(fā)，其中基于寄存器的開發(fā)方式就更51單片機(jī)的開發(fā)差不多，它是通過直接操作芯片內(nèi)部的各個(gè)寄存器來達(dá)到控制芯片的目地，這種方式較直觀，程序運(yùn)行占用的資源少，但對(duì)于 STM 32這種寄存器數(shù)目非常多的芯片來說，采用寄存器的開發(fā)方式會(huì)減慢開發(fā)速度，還讓程序可讀性降低。而基于庫(kù)函數(shù)的開發(fā)方式則是對(duì)寄存器

3、的封裝，它向下處理與寄存器直接相關(guān)的配置，向上為用戶提供配置寄存器的接口，這種方式大大降低了使用 STM 32的條件，不僅提高了開發(fā)效率，而且程序還具有很好的可讀性和移植性，因此本文采用的是基于庫(kù)函數(shù)的開發(fā)方式，編程語言全采用 C 語言。4.3.1 主程序設(shè)計(jì)無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要是由主程序和中斷服務(wù)子程序兩大部分組成，主程序基本是完成系統(tǒng)初始化，電機(jī)啟動(dòng)、停止信號(hào)檢測(cè)以及 PWM 定時(shí)器的打開與關(guān)閉等工作。系統(tǒng)開機(jī)上電，首先對(duì)系統(tǒng)中要用到的各個(gè)模塊進(jìn)行各項(xiàng)的初始化準(zhǔn)備工作，主要包括系統(tǒng)時(shí)鐘的配置、系統(tǒng)定時(shí)器的配置、系統(tǒng)中斷向量的配置、PWM 輸出定時(shí)器的配置、通用GPIO端口的配置、霍爾位置檢測(cè)定時(shí)器的配置、電流電壓檢測(cè)ADC的配置以及DMA通道配置等等。系統(tǒng)初始化完成后,等待電機(jī)啟動(dòng)，檢測(cè)到電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，開啟 PWM 定時(shí)器，電機(jī)開始運(yùn)行，隨后循環(huán)檢測(cè)電機(jī)停止信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到電機(jī)的停止信號(hào)時(shí)關(guān)閉 PWM 輸出，使電機(jī)停止運(yùn)行。系統(tǒng)軟件主程序流程圖如下圖所示。4.3.2 中斷子程序設(shè)計(jì)中斷服務(wù)子程序是一個(gè)系統(tǒng)控制軟件的核心，為了保證該系統(tǒng)能夠正常工作，要求控制電路能夠非常準(zhǔn)確、及時(shí)地檢測(cè)出電機(jī)的位置信號(hào)，以保證電機(jī)繞組的正確換相，同時(shí)還要實(shí)時(shí)的檢測(cè)電機(jī)運(yùn)行過程中的電流及轉(zhuǎn)速，因此把對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的檢測(cè)以及電機(jī)轉(zhuǎn)速和電流的檢測(cè)都放到中斷服務(wù)子程序中