1.产品简介
一款小功率有感无刷直流电机(BLDC)磁场矢量控制(FOC)入门功能板,可以驱动市面上常见的云台电机,支持IIC磁传感器,带有1路串口、一路CAN接口和一块SPI LCD显示屏。
2.应用场景
1. 入门学习无刷直流电机(BLDC)磁场矢量控制(FOC)技术
2. 相机、手机自稳云台开发验证
3. 用于人机交互的力反馈旋钮开发验证
4. 机器人关节
3.产品概述
主要面向DIY爱好者,提供一款入门级的FOC功能板,具备以下特点:
1. 成本低廉,总价在100元上下;
2. 电源接口带有TVS管防止尖峰电压烧坏芯片,Type-C串口带有肖特基二极管防止电流倒灌PC;
3. 带有1路串口,用于输出电机运行参数;
4. 带有一路CAN接口,用于板间通讯,常用于机器人开发中,作为主控板的下位机;
5. 板载一块SPI LCD彩色显示屏,用于电机控制模式切换、参数设置以及输出调试信息;
6. 带有电源指示灯和用户指示灯;
7. 采用三相inline电流采样,算法简单,随时采样,无需考虑MOS管导通情况;
8. 软件移植了SimpleFOC核心算法,在此基础上引入了FreeRTOS,便于用户进行多线程开发和任务切换。
4.产品参数
1. 供电:使用XT60接口,额定电压8~24V,最高电流2A,推荐使用2s~4s的航模锂电池供电;
2. MCU:STM32F103CBT6,主频最高72Mhz;
3. 磁编码器接口:I2C;
4. 烧录接口:SWD;
5. 制作成本:大约在100元~150元左右。
6. PCB参数:90mm x 60mm 四层板设计 正面放主要器件 背面放阻容元件 内部两层分别是电源层和地平面
3D简介图:

防尘罩效果图:

5.使用说明
1. 拿到功能板后需要配置开发环境,然后烧录程序,保姆级环境配置教程以及软件二次开发教程放在了附件中;
2. 使用一字螺丝刀连接电机三线,并将磁编码器的IIC四线连上功能板;
3. 连接上航模锂电池,打开开关,自动初始化并校准编码器,此时可以按功能板上的4个按钮进行模式的选择
key1:左选
key2:确认
key3:取消
key4:右选
4. 使用一根带有数据传输功能的USB-A转USB-C数据线连接PC即可使用串口监听电机数据。
6.备注说明:
本功能板包含硬件和软件,需要下载代码驱动,详情见附件。
附件包含:
1. 保姆级环境配置教程;
2. 软件源代码及直接烧录固件;
3. 软件结构介绍;
4. 本功能板的BOM表,以及推荐物料、电机购买链接;
5. HTML交互式BOM表,便于焊接;
6. 亚克力外壳的图纸。
本功能板采用SWD接口,可以使用stlink或者daplink烧录代码,程序源码采用clion+openocd+stm32cubemx作为开发环境,详细的环境配置方法放在附件。
单功能板成本约100~150RMB,加上电机约150~200RMB。
7.测试视频
通过功能按键,可以切换功能以及设置参数。
测试视频演示了在8V锂电池驱动下,使用2804无刷直流电机运行各种功能,功能包括:
1. 开环位置控制
2. 开环速度控制
3. 力矩控制
4. 速度控制
5. 位置控制
6. 模拟弹簧
7. 模拟带阻尼弹簧
8. 纯阻尼(模拟无极旋钮)
9. 模拟多档旋钮以及挡位数调节
8.源码及固件更新记录