基于SPI的磁性传感器设置

要用基于SPl的磁性位置传感器，首先创建一个MagneticSensorSPI类的实例:

// MagneticSensorSPI(int cs, float _cpr, int _angle_register)
// cs              - SPI 芯片选择引脚
// bit_resolution  - 传感器分辨率
// angle_register  - （可选的）角度读取寄存器 - 默认 0x3FFF
MagneticSensorSPI sensor = MagneticSensorSPI(10, 14, 0x3FFF);

这个类的参数有:

chip_select - 用于连接传感器的SPI通信的片选引脚
bit_resolution - 传感器的分辨率(传感器内部计数器寄存器的位数)
angle register - 包含角度值的寄存器。
默认值 angle_register 设定为 0x3FFF ，因为它是大多数低成本AS5048/AS5047传感器的角度寄存器。

此外，该库可以通过设置类中的变量来配置SPl通信的模式和始终信号速度:

// spi 模式 （相位/极性） i.e one of SPI_MODE0 | SPI_MODE1（默认）| SPI_MODE2 | SPI_MODE3
sensor.spi_mode = SPI_MODE0;
// SPI 时钟信号速度 - 默认 1MHz
sensor.clock_speed = 500000;

在配置相关参数后，唯一要做的是调用 init() 函数。该函数预备了SPl接口和初始化传感器。磁性传感器初始化代码如下:

MagneticSensorSPI sensor = MagneticSensorSPI(10, 14, 0x3FFF);

void setup(){
  ...
  sensor.spi_mode = SPI_MODE0; // spi 模式 - 可选的
  sensor.clock_speed = 500000; // spi 时钟频率 - 可选的
  sensor.init();
  ...
}

如果你希望使用多个I2C磁性传感器，请确保将它们的 chip_select 引脚连接到不同的arduino引脚，并遵循上面的相同步骤。下面是一个简单的示例:

MagneticSensorSPI sensor1 = MagneticSensorSPI(10, 14, 0x3FFF);
MagneticSensorSPI sensor1 = MagneticSensorSPI(9, 14, 0x3FFF);

void setup(){
  ...
  sensor1.init();
  sensor2.init();
  ...
}

多SPI总线

对于可能的微控制器，本库提供了一种替代默认的SPI总线方法。

// 引脚 mosi、miso、sclk 为 2nd SPI bus on storm32 board (stm32f107rc) 的可用引脚
SPIClass SPI_2(PB15, PB14, PB13);
void setup(){
  // 初始化磁性传感器   
  sensor.init(&SPI_2);
}

常见传感器的快速配置

对于最常见的SPI磁性传感器，本库提供了简化的配置构造函数，即AS5047/AS5147 14位SPI传感器和MA70 14位SSl传感器。

// AS5047/AS5147传感器实例
MagneticSensorSPI sensor = MagneticSensorSPI(10, AS5147_SPI);
// MA730传感器实例
MagneticSensorSPI sensor = MagneticSensorSPI(10, MA730_SPI);

如果你想实现自己的快速配置结构，你需要创建一个结构体的实例:

struct MagneticSensorSPIConfig_s  {
  int bit_resolution;
  int angle_register;
  int spi_mode; // 默认 SPI_MODE0
  long clock_speed;  // 默认 1MHz
  int data_start_bit; // 默认 13
  int command_rw_bit; // 默认 14
  int command_parity_bit; // 默认 15
};

并将其提供给构造函数，下面是一个示例:

// 12位, 0x3FFF角度寄存器, spi模式1, 1MHz, 默认启用位, rw 命令和奇偶校验位
MagneticSensorSPIConfig_s MySensorConfig = {
  .bit_resolution=12, 
  .angle_register=0x3FFF, 
  .spi_mode=SPI_MODE1, 
  .clock_speed=1000000, 
  .data_start_bit=13,
  .command_rw_bit=14,
  .command_parity_bit=15
  }; 

// 在传感器类中配置所需的传感器
MagneticSensorSPI sensor = MagneticSensorSPI(10, MySensorConfig);
void setup(){
  sensor.init();
  ...
}

Please check the magnetic_sensor_spi_example.ino example for a quick test of your sensor. All the features of SPI magnetic sensors are implemented in the MagneticSensorSPI.cpp/h files.

请用 magnetic_sensor_spi_example.ino 例程来快速测试你的传感器。SPl磁性传感器的所有特性都在 MagneticSensorSPI.cpp/h 的文件中实现

实时使用磁性传感器

在这个库中有两种方法来使用磁性传感器:

作为电机位置传感器，用于FOC算法
作为独立位置传感器

用于FOC算法的位置传感器

在本库中要用位置传感器来实现FOC算法的话，一旦初始化了 sensor.init() ，就需要链接到无刷直流电机

motor.linkSensor(&sensor);

独立的传感器

要在任意时刻获取磁性传感器输出的速度和角度，可以用下面的公共函数：

class MagneticSensorSPI{
 public:
    // 获取轴速度
    float getVelocity();
  	// 获取轴角度
    float getAngle();
}

下面是一个基于SPl通信的AS5047U磁性传感器的快速示例:

#include <SimpleFOC.h>

// MagneticSensorSPI(int cs, float _cpr, int _angle_register)
// cs              - SPI芯片选择引脚
// bit_resolution  - 传感器分辨率
// angle_register  - （可选的）角度读取寄存器 - 默认 0x3FFF
MagneticSensorSPI as5047u = MagneticSensorSPI(10, 14, 0x3FFF);
// 快速配置
MagneticSensorSPI as5047u = MagneticSensorSPI(10, AS4147_SPI);

void setup() {
  // 监视点
  Serial.begin(115200);

  // 初始化磁性传感器硬件
  as5047u.init();

  Serial.println("as5047u ready");
  _delay(1000);
}

void loop() {
  // 在终端显示角度和角速度
  Serial.print(as5047u.getAngle());
  Serial.print("\t");
  Serial.println(as5047u.getVelocity());
}