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将硬件连接到 SimpleFOCMini v1

SimpleFOCMini 连接到微控制器、无刷直流电机和电源非常简单。

微控制器

  • SimpleFOCMini 设计为独立的无刷直流驱动器,基本上可以与任何微控制器配合使用。
  • 该板有 10 个引脚用于连接微控制器

有 5 个引脚需要连接

引脚名称描述
GND接地(公共地)
IN1PWM 输入相 1
IN2PWM 输入相 2
IN3PWM 输入相 3
EN驱动器使能

注意:引脚顺序

SimpleFOCMini 的 v1.1 版本与 v1.0 版本相比,IN1、IN2、IN3 和 EN 的顺序有所改变。

使用 SimpleFOCMini 时必须连接这些引脚。3 个 PWM 引脚和使能引脚用于控制 DRV8313 驱动器,在 SimpleFOC 中,它们对应于 BLDCDriver3PWM 类的参数。公共接地引脚也非常重要,以确保驱动器芯片能正确读取所有 PWM 和使能引脚。一旦确定将哪些引脚用于 INxEN 引脚,就可以在 Arduino 草图中将它们提供给 BLDCDriver3PWM 类。

BLDCDriver3PWM driver = BLDCDriver3PWM(IN1, IN2, IN3, EN);

此外还有 5 个可选引脚。

引脚名称描述
3.3V3.3V 输出 - 不是输入
GND接地
nRT复位(低电平有效)
nSP休眠(低电平有效)
nFT故障输出(低电平有效)

SimpleFOCMini 基于 DRV8313 驱动器,该驱动器集成了 3.3V 稳压器,在某些应用中可能用于为传感器等供电。因此,SimpleFOCMini 的 3.3V 引脚可用作 3.3V 电源引脚,最大输出电流为 10mA。SimpleFOCMini 引脚上露出的两个 GND 引脚都连接到同一个地,因此您可以选择对您的应用更方便的那个。

注意:3.3V LDO 电源限制

DRV8313 带有 3.3V 稳压器,它连接到 SimpleFOCMini 的 3.3V 引脚。但是它的限制是 10mA,通常不足以给微控制器供电。但它可能足以给 LED 灯或某些位置传感器供电。


引脚 nFT(故障)是 SimpleFOCMini 的低电平有效输出,可通过读取该引脚来验证 DRV8313 驱动器是否正常工作。如果该引脚为低电平,则表示 DRV8313 处于故障状态,无法驱动电机。然后,引脚 nRT(复位)也是低电平有效,可用于复位 DRV8313 驱动器以重新初始化其内部状态并退出故障状态,这不能通过简单地切换使能引脚来完成。最后,引脚 nSP(休眠)是低电平有效引脚,可将 DRV8313 置于低功耗休眠模式,消耗电流低于 1uA。

无刷直流电机

  • 电机相 a、b 和 c 直接连接到电机端子连接器 M1、M2 和 M3

注意:功率限制

SimpleFOCMini 设计用于内部电阻高于 R>10 欧姆的云台电机。该板的绝对最大电流为 5A。请确保在您的项目中使用该板时,所使用的无刷直流电机符合这些限制。
如果您仍然想将此驱动器与电阻非常低(R < 1 欧姆)的无刷直流电机一起使用,请确保限制设置到板上的电压。
有关电机选择的更多信息,请访问 无刷直流电机文档

电源

  • 电源电缆直接连接到端子引脚 +-
  • 所需电源电压为 8V 至 35V。

连接示意图示例

SimpleFOCMini 可以连接到任何微控制器 (MCU) 的引脚组合,只要确保 mini 的 GND 引脚连接到 MCU 的 GND 引脚,MCU 的 3 个具备 PWM 功能的引脚连接到 IN1IN2IN3 引脚,并且 MCU 的一个数字引脚连接到 EN 引脚。 下图显示了 SimpleFOCMini 与 Nucleo 开发板的连接示例。

SimpleFOCMini 可以直接插入 Nucleo 板的 Arduino 引脚座(从引脚 10 到 GND 引脚),这样可以减少所需的导线数量。有关此示例连接的更多信息,请参见 此库示例

Mini 引脚ENIN3IN2IN1GND
Nucleo 引脚10111213GND
BLDCDriver3PWM driver = BLDCDriver3PWM(13, 12, 11, 10);

下图显示了 SimpleFOCMini 与 Arduino UNO 的连接示例。

SimpleFOCMini 可以直接插入 UNO 板的 Arduino 引脚座(从引脚 8 到 12 引脚,引脚 12 可作为 GND 引脚),这样可以减少所需的导线数量。有关此示例连接的更多信息,请参见 此库示例

Mini 引脚ENIN3IN2IN1GND
UNO 引脚89101112
BLDCDriver3PWM driver = BLDCDriver3PWM(11, 10, 9, 8);

下面显示了 Arduino UNO 与 SimpleFOCMini 连接的另一个示例

Mini 引脚ENIN3IN2IN1GND
UNO 引脚4569GND
BLDCDriver3PWM driver = BLDCDriver3PWM(9, 6, 5, 4);

下图显示了 SimpleFOCMini 与 stm32 Bluepill 开发板的连接示例。

Mini 引脚ENIN3IN2IN1GND
Bluepill 引脚PB15PA8PA9PA10GND
BLDCDriver3PWM driver = BLDCDriver3PWM(PA10, PA9, PA8, PB15);