MT6825编码器在STM32中的使用

文章目录

  • 1、PWM 绝对值位置读取功能
    • 1.1 DataSheet说明
    • 1.2 硬件支持
    • 1.3 Cubemax配置及使用
    • 1.4 项目代码实现
    • 1.5 效果验证
    • 1.6 注意事项
  • 2、SPI 绝对值位置读取功能
    • 2.2 硬件支持
    • 2.3 Cubemax配置及使用
    • 2.4 项目代码实现

1、PWM 绝对值位置读取功能

1.1 DataSheet说明

在这里插入图片描述

1.2 硬件支持

在这里插入图片描述

1.3 Cubemax配置及使用

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

1.4 项目代码实现

PWM输入捕获定时器初始化：

void MX_TIM4_Init(void)
{/* USER CODE BEGIN TIM4_Init 0 *//* USER CODE END TIM4_Init 0 */TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};TIM_SlaveConfigTypeDef sSlaveConfig = {0};TIM_IC_InitTypeDef sConfigIC = {0};TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};/* USER CODE BEGIN TIM4_Init 1 *//* USER CODE END TIM4_Init 1 */htim4.Instance = TIM4;htim4.Init.Prescaler = 83;htim4.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;htim4.Init.Period = 0xFFFF;htim4.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;htim4.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;if (HAL_TIM_Base_Init(&htim4) != HAL_OK){Error_Handler();}sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim4, &sClockSourceConfig) != HAL_OK){Error_Handler();}if (HAL_TIM_IC_Init(&htim4) != HAL_OK){Error_Handler();}sSlaveConfig.SlaveMode = TIM_SLAVEMODE_RESET;sSlaveConfig.InputTrigger = TIM_TS_TI2FP2;sSlaveConfig.TriggerPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING;sSlaveConfig.TriggerPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;sSlaveConfig.TriggerFilter = 0xA;if (HAL_TIM_SlaveConfigSynchro(&htim4, &sSlaveConfig) != HAL_OK){Error_Handler();}sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING;sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_INDIRECTTI;sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;sConfigIC.ICFilter = 0xA;if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim4, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK){Error_Handler();}sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING;sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim4, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK){Error_Handler();}sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim4, &sMasterConfig) != HAL_OK){Error_Handler();}/* USER CODE BEGIN TIM4_Init 2 *//* USER CODE END TIM4_Init 2 */}

编码器初始化函数：

/*** @brief  * @param  void* @retval void*/
void Bsp_Encoder_Init(void)
{if(sensor_peripheral.AuxEncoder_Sensor.encType==ENCODER_TYPE_MT_PWM_Abs){MX_TIM4_Init();HAL_TIM_IC_Start_IT (&htim4, TIM_CHANNEL_1);HAL_TIM_IC_Start_IT (&htim4, TIM_CHANNEL_2);	ENC_485_RX_EN;		}MX_TIM3_Init();		//ENCHAL_TIM_Encoder_Start_IT(&htim3, TIM_CHANNEL_ALL);
}

输入捕获中断回调：

/*** @brief  Input Capture callback in non-blocking mode* @param  htim TIM IC handle* @retval None*/
#define TIM_ENCODER_PWM TIM4
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{if(htim->Instance == TIM_ENCODER_PWM)  //{Encoder_MT_PWM_Readout();} 
}

输入捕获中断处理函数：

void Encoder_MT_PWM_Readout(void)
{if (htim4.Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2){enc_mt_pwm_input.freqTemp[0]=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim4, TIM_CHANNEL_2)+1;                                                // 1.读取整周期时间enc_mt_pwm_input.dutyTemp[0]=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim4, TIM_CHANNEL_1)+1;                                                // 2.读取高电平时间__HAL_TIM_SetCounter(&htim4, 0);   }
}

角度读取函数（包含数据处理）：

uint16_t Bsp_get_PWM_angle(void)
{enc_mt_pwm_input.usPwmAngReadFlag = 1;enc_mt_pwm_input.freq=enc_mt_pwm_input.freqTemp[0];enc_mt_pwm_input.duty=enc_mt_pwm_input.dutyTemp[0];if(enc_mt_pwm_input.dir){if(enc_mt_pwm_input.duty>=enc_mt_pwm_input.freq)enc_mt_pwm_input.duty=enc_mt_pwm_input.freq;elseenc_mt_pwm_input.duty=enc_mt_pwm_input.freq-enc_mt_pwm_input.duty;            //get negation}enc_mt_pwm_input.factor=enc_mt_pwm_input.freq/enc_mt_pwm_input.div;               //Acquire resolutionenc_mt_pwm_input.res=enc_mt_pwm_input.freq-(enc_mt_pwm_input.offset_h+enc_mt_pwm_input.offset_l)*enc_mt_pwm_input.factor;if(enc_mt_pwm_input.duty>=enc_mt_pwm_input.factor * enc_mt_pwm_input.offset_h)enc_mt_pwm_input.angle_temp=enc_mt_pwm_input.duty - enc_mt_pwm_input.factor * enc_mt_pwm_input.offset_h;    //get angleelseenc_mt_pwm_input.angle_temp=0;enc_mt_pwm_input.angle=enc_mt_pwm_input.angle_temp*(4095/(enc_mt_pwm_input.res*(84/(ENC_PWM_INPUT_PRE+1))));     /* get value from 0 to 4095 */return enc_mt_pwm_input.angle;
}

结构体定义及初始化：

#define SAMPLE_NUM               1                                              /* Number of samples */
typedef struct
{uint8_t  sample_count;                /* counts of samples */uint16_t freqTemp[SAMPLE_NUM];        /* Acquisition frequency */float freq;                           /* frequency */uint16_t dutyTemp[SAMPLE_NUM];        /* Capture high level */float duty;                           /* duty */uint8_t dir;uint8_t offset_h;                     //16 high uint8_t offset_l;                     //8 low uint16_t div;                         //4095+16+8=4119float factor; float res;                            /* Resolution */float angle_temp;	uint16_t angle;	uint8_t  usPwmAngReadFlag;
}enc_mt_pwm_input_t;extern enc_mt_pwm_input_t enc_mt_pwm_input;/************************************************************************************/
enc_mt_pwm_input_t enc_mt_pwm_input={.sample_count=0,.freqTemp={0},.freq=0,.dutyTemp={0},.duty=0,.dir=1,.offset_h=16,.offset_l=8,.div=4119,.factor=0,.res=0,.angle=0,.usPwmAngReadFlag = 0
};

1.5 效果验证

在这里插入图片描述角度（占空比）周期化变化，满足预期。

1.6 注意事项

在这里插入图片描述

2、SPI 绝对值位置读取功能

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.2 硬件支持

MT6825编码器电路
MT6825编码器电路
驱动板电路在这里插入图片描述

2.3 Cubemax配置及使用

在这里插入图片描述

2.4 项目代码实现

SPI外设初始化：

/* SPI1 init function */
void MX_SPI1_Init(void)
{/* USER CODE BEGIN SPI1_Init 0 *//* USER CODE END SPI1_Init 0 *//* USER CODE BEGIN SPI1_Init 1 *//* USER CODE END SPI1_Init 1 */hspi1.Instance = SPI1;hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_16BIT;hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_HIGH;hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_2EDGE;hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_64;  //8 10.5Mbit/s 64 1.3125Mbits 16 5.25Mbit/shspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;hspi1.Init.CRCPolynomial = 10;if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK){Error_Handler();}/* USER CODE BEGIN SPI1_Init 2 *//* USER CODE END SPI1_Init 2 */}

结构体及初始化：

typedef struct{uint16_t  cmd[3];uint16_t  rec_data[3];uint8_t  no_mag_warning_flag;uint8_t  over_speed_flag;uint8_t  pc1_flag;uint8_t  pc2_flag;uint8_t  pc1_count;uint8_t  pc2_count;uint8_t  err;uint32_t sample_data;uint32_t angle_data;uint32_t pre_angle_data;
}mag_enc_t;extern mag_enc_t mag_enc;/**********************************************************/
mag_enc_t mag_enc = {.cmd = {0x8300, 0x8400, 0x8500},.rec_data = {0, 0, 0},.no_mag_warning_flag = 0,.over_speed_flag = 0,.pc1_flag = 0,.pc2_flag = 0,.pc1_count = 0,.pc2_count = 0,.err = 0,.sample_data = 0,.angle_data =0,.pre_angle_data =0
};

SPI读取绝对值位置：

uint32_t SPI1_MT6825_fast_ReadData(void)
{short timeOut=1000;SPI1_CS_LOW;
//	HAL_SPI_Transmit(&hspi1 ,(unsigned char *)&mag_enc.cmd[0] ,1,200);
//	HAL_SPI_Receive(&hspi1 ,(unsigned char *)&mag_enc.rec_data[0] ,3,200);HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1 ,(unsigned char *)&mag_enc.cmd[0] ,(unsigned char *)&mag_enc.rec_data[0] ,3,200 );while( hspi1.State == HAL_SPI_STATE_BUSY ){if (timeOut-- ==0) return 0;}   // wait for transmission completeSPI1_CS_HIGH;mag_enc.angle_data=((mag_enc.rec_data[0]&0x00FF)<<10)+((mag_enc.rec_data[1]&0xFC00)>>6)+((mag_enc.rec_data[1]&0x00F0)>>4);return mag_enc.angle_data;
}

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