0,0 → 1,673 |
/*############################################################################ |
+ Regler für Brushless-Motoren |
+ ATMEGA8 mit 8MHz |
+ (c) 01.2007 Holger Buss |
+ Nur für den privaten Gebrauch |
+ Keine Garantie auf Fehlerfreiheit |
+ Kommerzielle Nutzung nur mit meiner Zustimmung |
+ Der Code ist für die Hardware BL_Ctrl V1.0 entwickelt worden |
+ www.mikrocontroller.com |
/############################################################################*/ |
|
#include "main.h" |
|
unsigned int PWM = 0; |
unsigned int Strom = 0; //ca. in 0,1A |
unsigned char Strom_max = 0; |
unsigned char Mittelstrom = 0; |
unsigned int Drehzahl = 0; // in 100UPM 60 = 6000 |
unsigned int KommutierDelay = 10; |
unsigned int I2C_Timeout = 0; |
unsigned int SIO_Timeout = 0; |
unsigned int SollDrehzahl = 0; |
unsigned int IstDrehzahl = 0; |
unsigned int DrehZahlTabelle[256];//vorberechnete Werte zur Drehzahlerfassung |
unsigned char ZeitFuerBerechnungen = 1; |
unsigned char MotorAnwerfen = 0; |
unsigned char MotorGestoppt = 1; |
unsigned char MaxPWM = MAX_PWM; |
unsigned int CntKommutierungen = 0; |
unsigned int SIO_Drehzahl = 0; |
unsigned char ZeitZumAdWandeln = 1; |
unsigned char MotorAdresse = 1; |
unsigned char PPM_Betrieb = 1; |
|
//############################################################################ |
// |
void SetPWM(void) |
//############################################################################ |
{ |
unsigned char tmp_pwm; |
tmp_pwm = PWM; |
if(tmp_pwm > MaxPWM) // Strombegrenzung |
{ |
tmp_pwm = MaxPWM; |
PORTC |= ROT; |
} |
if(Strom > MAX_STROM) // Strombegrenzung |
{ |
OCR1A = 0; OCR1B = 0; OCR2 = 0; |
PORTC |= ROT; |
Strom--; |
} |
else |
{ |
#ifdef _32KHZ |
OCR1A = tmp_pwm; OCR1B = tmp_pwm; OCR2 = tmp_pwm; |
#endif |
|
#ifdef _16KHZ |
//OCR1A = 2 * (int)tmp_pwm; OCR1B = 2 * (int)tmp_pwm; OCR2 = tmp_pwm; |
OCR1A = tmp_pwm; OCR1B = tmp_pwm; OCR2 = tmp_pwm; |
#endif |
} |
} |
|
//############################################################################ |
// |
void PWM_Init(void) |
//############################################################################ |
{ |
PWM_OFF; |
TCCR1B = (1 << CS10) | (0 << CS11) | (0 << CS12) | (0 << WGM12) | |
(0 << WGM13) | (0<< ICES1) | (0 << ICNC1); |
/* TCCR1B = (1 << CS10) | (0 << CS11) | (0 << CS12) | (1 << WGM12) | |
(0 << WGM13) | (0<< ICES1) | (0 << ICNC1); |
*/ |
} |
|
//############################################################################ |
// |
void Wait(unsigned char dauer) |
//############################################################################ |
{ |
dauer = (unsigned char)TCNT0 + dauer; |
while((TCNT0 - dauer) & 0x80); |
} |
|
//############################################################################ |
// |
void Anwerfen(unsigned char pwm) |
//############################################################################ |
{ |
unsigned long timer = 300,i; |
DISABLE_SENSE_INT; |
PWM = 5; |
SetPWM(); |
Manuell(); |
Delay_ms(200); |
PWM = pwm; |
while(1) |
{ |
for(i=0;i<timer; i++) |
{ |
if(!UebertragungAbgeschlossen) SendUart(); |
else DatenUebertragung(); |
Wait(100); // warten |
} |
timer-= timer/15+1; |
if(timer < 25) { if(TEST_MANUELL) timer = 25; else return; } |
|
Manuell(); |
Phase++; |
Phase %= 6; |
AdConvert(); |
PWM = pwm; |
SetPWM(); |
if(SENSE) |
{ |
PORTD ^= GRUEN; |
} |
} |
} |
|
/* |
#define SENSE_A ADMUX = 0; |
#define SENSE_B ADMUX = 1; |
#define SENSE_C ADMUX = 2; |
|
#define ClrSENSE ACSR |= 0x10 |
#define SENSE ((ACSR & 0x10)) |
#define SENSE_L (!(ACSR & 0x20)) |
#define SENSE_H ((ACSR & 0x20)) |
*/ |
|
void RotBlink(unsigned char anz) |
{ |
sei(); // Interrupts ein |
while(anz--) |
{ |
PORTC |= ROT; |
Delay_ms(300); |
PORTC &= ~ROT; |
Delay_ms(300); |
} |
Delay_ms(1000); |
} |
|
#define TEST_STROMGRENZE 90 |
unsigned char DelayM(unsigned int timer) |
{ |
while(timer--) |
{ |
FastADConvert(); |
if(Strom > TEST_STROMGRENZE) |
{ |
FETS_OFF; |
return(1); |
} |
} |
return(0); |
} |
|
unsigned char Delay(unsigned int timer) |
{ |
while(timer--) |
{ |
// if(SENSE_H) { PORTC |= ROT; } else { PORTC &= ~ROT;} |
} |
return(0); |
} |
|
void ShowSense(void) |
{ |
if(SENSE_H) { PORTC |= ROT; } else { PORTC &= ~ROT;} |
|
} |
|
#define HIGH_A_EIN PORTB |= 0x08 |
#define HIGH_B_EIN PORTB |= 0x04 |
#define HIGH_C_EIN PORTB |= 0x02 |
#define LOW_A_EIN PORTD |= 0x08 |
#define LOW_B_EIN PORTD |= 0x10 |
#define LOW_C_EIN PORTD |= 0x20 |
|
void MotorTon(void) |
//############################################################################ |
{ |
unsigned char ADR_TAB[5] = {0,0,2,1,3}; |
unsigned int timer = 300,i; |
unsigned int t = 0; |
unsigned char MosfetKurzschluss = 0, MosfetOkay = 0,anz = 0; |
|
PORTC &= ~ROT; |
Delay_ms(300 * ADR_TAB[MotorAdresse]); |
DISABLE_SENSE_INT; |
cli();//Globale Interrupts Ausschalten |
uart_putchar('\n'); |
STEUER_OFF; |
|
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
//+ High-Mosfets auf Kurzschluss testen |
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
Strom = 0; |
LOW_B_EIN; |
HIGH_A_EIN; |
if(DelayM(3)) |
{ |
anz = 1; |
uart_putchar('1'); |
} |
FETS_OFF; |
Delay(1000); |
Strom = 0; |
LOW_A_EIN; |
HIGH_B_EIN; |
if(DelayM(3)) |
{ |
anz = 2; |
uart_putchar('2'); |
} |
FETS_OFF; |
Delay(1000); |
Strom = 0; |
LOW_B_EIN; // Low C ein |
HIGH_C_EIN; // High B ein |
if(DelayM(3)) |
{ |
anz = 3; |
uart_putchar('3'); |
} |
FETS_OFF; |
Delay(1000); |
LOW_A_EIN; // Low A ein; und A gegen C |
HIGH_C_EIN; // High C ein |
if(DelayM(3)) |
{ |
anz = 3; |
MosfetKurzschluss = 0x01; |
uart_putchar('7'); |
} |
FETS_OFF; |
DelayM(10000); |
if(anz) while(1) RotBlink(anz); // bei Kurzschluss nicht starten |
|
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
//+ LOW-Mosfets auf Schalten und Kurzschluss testen |
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
if(UDR == ' ') {t = 65535; uart_putchar('_');} else t = 1000; // Ausführlicher Test |
Strom = 0; |
for(i=0;i<t;i++) |
{ |
LOW_A_EIN; |
DelayM(1); |
FETS_OFF; |
Delay(5); |
HIGH_A_EIN; |
DelayM(1); |
FETS_OFF; |
if(Strom > 40) {anz = 4; uart_putchar('4'); break;} |
Delay(5); |
} |
Delay(10000); |
|
Strom = 0; |
for(i=0;i<t;i++) |
{ |
LOW_B_EIN; |
DelayM(1); |
FETS_OFF; |
Delay(5); |
HIGH_B_EIN; |
DelayM(1); |
FETS_OFF; |
if(Strom > 40) {anz = 5; uart_putchar('5'); break;} |
Delay(5); |
} |
|
Strom = 0; |
Delay(10000); |
|
for(i=0;i<t;i++) |
{ |
LOW_C_EIN; |
DelayM(1); |
FETS_OFF; |
Delay(5); |
HIGH_C_EIN; |
DelayM(1); |
FETS_OFF; |
if(Strom > 40) {anz = 6; uart_putchar('6'); break;} |
Delay(5); |
} |
|
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
//+ High-Mosfets auf Schalten testen |
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
SENSE_A; |
FETS_OFF; |
LOW_B_EIN; // Low B ein |
LOW_C_EIN; // Low C ein |
Strom = 0; |
#define TONDAUER 40000 |
#define SOUND_E 2 |
#define SOUND1_A 300 |
#define SOUND2_A 330 |
#define SOUND3_A 360 |
|
for(i=0; i< (TONDAUER / SOUND2_A) ; i++) |
{ |
HIGH_A_EIN; // Test A |
Delay(SOUND_E); |
if(MessAD(0) > 50) { MosfetOkay |= 0x01; } else { MosfetOkay &= ~0x01;}; |
PORTB = 0; |
Delay(SOUND1_A); |
} |
FETS_OFF; |
|
LOW_A_EIN; // Low A ein |
LOW_C_EIN; // Low C ein |
for(i=0; i<(TONDAUER / SOUND1_A); i++) |
{ |
HIGH_B_EIN; // Test B |
Delay(SOUND_E); |
if(MessAD(1) > 50) { MosfetOkay |= 0x02; } else { MosfetOkay &= ~0x02;}; |
PORTB = 0; |
Delay(SOUND1_A); |
} |
|
FETS_OFF; |
LOW_A_EIN; // Low A ein |
LOW_B_EIN; // Low B ein |
for(i=0; i<(TONDAUER / SOUND3_A); i++) |
{ |
HIGH_C_EIN; // Test C |
Delay(SOUND_E); |
if(MessAD(2) > 50) { MosfetOkay |= 0x04; } else { MosfetOkay &= ~0x04;}; |
PORTB = 0; |
Delay(SOUND2_A); |
} |
FETS_OFF; |
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
//+ Low-Mosfets auf Schalten testen |
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
SENSE_B; |
LOW_A_EIN; // Low A ein |
#define SOUND2_A 500 |
for(i=0; i< (TONDAUER / SOUND2_A) ; i++) |
{ |
HIGH_B_EIN; // Test B |
Delay(SOUND_E); |
if(MessAD(0) > 50) { MosfetOkay &= ~0x08;} else { MosfetOkay |= 0x08;}; |
PORTB = 0; |
Delay(SOUND2_A); |
} |
|
//++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
LOW_C_EIN; // Low C ein |
for(i=0; i<(TONDAUER / SOUND1_A); i++) |
{ |
HIGH_B_EIN; // Test B |
Delay(SOUND_E); |
if(MessAD(2) > 50) { MosfetOkay &= ~0x20;} else { MosfetOkay |= 0x20;}; |
PORTB = 0; |
Delay(SOUND3_A); |
} |
FETS_OFF; |
//++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
FETS_OFF; |
LOW_B_EIN; // Low B ein |
for(i=0; i<(TONDAUER / SOUND3_A); i++) |
{ |
HIGH_C_EIN; // Test C |
Delay(SOUND_E); |
if(MessAD(1) > 50) { MosfetOkay &= ~0x10;} else { MosfetOkay |= 0x10;}; |
PORTB = 0; |
Delay(SOUND3_A); |
} |
FETS_OFF; |
//++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
|
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
sei();//Globale Interrupts Einschalten |
// Delay_ms(250 * MotorAdresse); |
/* |
LOW_A_EIN; // Low B ein |
#define SOUND8_A 650 |
for(i=0; i<(TONDAUER / SOUND8_A); i++) |
{ |
HIGH_B_EIN; // Test B |
Delay(SOUND_E); |
PORTB = 0; |
Delay(SOUND8_A); |
} |
*/ |
if(!(MosfetOkay & 0x01)) { anz = 1; uart_putchar('A'); } else |
if(!(MosfetOkay & 0x02)) { anz = 2; uart_putchar('B'); } else |
if(!(MosfetOkay & 0x04)) { anz = 3; uart_putchar('C'); } else |
if(!(MosfetOkay & 0x08)) { anz = 4; uart_putchar('a'); } else |
if(!(MosfetOkay & 0x10)) { anz = 5; uart_putchar('b'); } else |
if(!(MosfetOkay & 0x20)) { anz = 6; uart_putchar('c'); } |
Delay_ms(300 * (4-ADR_TAB[MotorAdresse])); |
|
if(MosfetOkay != 0x3f) Delay_ms(1000); |
|
RotBlink(anz); |
uart_putchar('.'); |
} |
|
//############################################################################ |
// |
unsigned char SollwertErmittlung(void) |
//############################################################################ |
{ |
static unsigned int sollwert = 0; |
unsigned int ppm; |
if(!I2C_Timeout) // bei Erreichen von 0 ist der Wert ungültig |
{ |
if(SIO_Timeout) // es gibt gültige SIO-Daten |
{ |
sollwert = (MAX_PWM * (unsigned int) SIO_Sollwert) / 200; // skalieren auf 0-200 = 0-255 |
PPM_Betrieb = 0; |
ICP_INT_DISABLE; |
PORTC &= ~ROT; |
} |
else |
if(anz_ppm_werte > 20) // es gibt gültige PPM-Daten |
{ |
PPM_Betrieb = 1; |
ppm = PPM_Signal; |
if(ppm > 300) ppm = 0; // ungültiges Signal |
if(ppm > 200) ppm = 200; |
if(ppm <= MIN_PPM) sollwert = 0; |
else |
{ |
sollwert = (int) MIN_PWM + ((MAX_PWM - MIN_PWM) * (ppm - MIN_PPM)) / (190 - MIN_PPM); |
} |
PORTC &= ~ROT; |
} |
else // Kein gültiger Sollwert |
{ |
if(!TEST_SCHUB) { if(sollwert) sollwert--; } |
PORTC |= ROT; |
} |
} |
else // I2C-Daten sind gültig |
{ |
sollwert = I2C_RXBuffer; |
PPM_Betrieb = 0; |
PORTC &= ~ROT; |
ICP_INT_DISABLE; |
} |
if(sollwert > MAX_PWM) sollwert = MAX_PWM; |
return(sollwert); |
} |
|
void DebugAusgaben(void) |
{ |
DebugOut.Analog[0] = Strom; |
DebugOut.Analog[1] = Mittelstrom; |
DebugOut.Analog[2] = SIO_Drehzahl; |
DebugOut.Analog[3] = PPM_Signal; |
} |
|
|
//############################################################################ |
//Hauptprogramm |
int main (void) |
//############################################################################ |
{ |
char altPhase = 0; |
int test = 0; |
unsigned int MinUpmPulse,Blink,TestschubTimer; |
unsigned int Blink2,MittelstromTimer,DrehzahlMessTimer,MotorGestopptTimer; |
|
DDRC = 0x08; |
PORTC = 0x08; |
DDRD = 0xBA; |
PORTD = 0x00; |
DDRB = 0x0E; |
PORTB = 0x31; |
|
#if (MOTORADRESSE == 0) |
PORTB |= (ADR1 + ADR2); // Pullups für Adresswahl |
for(test=0;test<500;test++); |
if (PINB & ADR1) |
{ |
if (PINB & ADR2) MotorAdresse = 1; |
else MotorAdresse = 2; |
} |
else |
{ |
if (PINB & ADR2) MotorAdresse = 3; |
else MotorAdresse = 4; |
} |
#else |
MotorAdresse = MOTORADRESSE; |
#endif |
|
UART_Init(); |
Timer0_Init(); |
sei();//Globale Interrupts Einschalten |
|
// Am Blinken erkennt man die richtige Motoradresse |
/* |
for(test=0;test<5;test++) |
{ |
if(test == MotorAdresse) PORTD |= GRUEN; |
Delay_ms(150); |
PORTD &= ~GRUEN; |
Delay_ms(250); |
} |
|
Delay_ms(500); |
*/ |
// UART_Init(); // war doppelt |
PWM_Init(); |
|
InitIC2_Slave(0x50); |
InitPPM(); |
|
Blink = SetDelay(101); |
Blink2 = SetDelay(102); |
MinUpmPulse = SetDelay(103); |
MittelstromTimer = SetDelay(254); |
DrehzahlMessTimer = SetDelay(1005); |
TestschubTimer = SetDelay(1006); |
while(!CheckDelay(MinUpmPulse)) |
{ |
if(SollwertErmittlung()) break; |
} |
; |
PORTD |= GRUEN; |
PWM = 0; |
|
SetPWM(); |
|
SFIOR = 0x08; // Analog Comperator ein |
ADMUX = 1; |
|
MinUpmPulse = SetDelay(10); |
DebugOut.Analog[1] = 1; |
PPM_Signal = 0; |
|
if(!SollwertErmittlung()) MotorTon(); |
|
// zum Test der Hardware; Motor dreht mit konstanter Drehzahl ohne Regelung |
if(TEST_MANUELL) Anwerfen(TEST_MANUELL); // kommt von dort nicht wieder |
|
while (1) |
{ |
//ShowSense(); |
|
if(!TEST_SCHUB) PWM = SollwertErmittlung(); |
//I2C_TXBuffer = PWM; // Antwort über I2C-Bus |
if(MANUELL_PWM) PWM = MANUELL_PWM; |
|
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
if(Phase != altPhase) // es gab eine Kommutierung im Interrupt |
{ |
MotorGestoppt = 0; |
ZeitFuerBerechnungen = 0; // direkt nach einer Kommutierung ist Zeit |
MinUpmPulse = SetDelay(50); // Timeout, falls ein Motor stehen bleibt |
altPhase = Phase; |
} |
// ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
if(!PWM) // Sollwert == 0 |
{ |
MotorAnwerfen = 0; // kein Startversuch |
ZeitFuerBerechnungen = 0; |
// nach 1,5 Sekunden den Motor als gestoppt betrachten |
if(CheckDelay(MotorGestopptTimer)) |
{ |
DISABLE_SENSE_INT; |
MotorGestoppt = 1; |
STEUER_OFF; |
} |
} |
else |
{ |
if(MotorGestoppt) MotorAnwerfen = 1; // Startversuch |
MotorGestopptTimer = SetDelay(1500); |
} |
|
if(MotorGestoppt && !TEST_SCHUB) PWM = 0; |
SetPWM(); |
// +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ |
if(!ZeitFuerBerechnungen++) |
{ |
if(MotorGestoppt) PORTD |= GRUEN; //else PORTD &= ~GRUEN; |
if(SIO_DEBUG) |
{ |
DebugAusgaben(); // welche Werte sollen angezeigt werden? |
if(!UebertragungAbgeschlossen) SendUart(); |
else DatenUebertragung(); |
} |
// Berechnen des Mittleren Stroms zur (langsamen) Strombegrenzung |
if(CheckDelay(MittelstromTimer)) |
{ |
MittelstromTimer = SetDelay(50); // alle 50ms |
if(Mittelstrom < Strom) Mittelstrom++;// Mittelwert des Stroms bilden |
else if(Mittelstrom > Strom) Mittelstrom--; |
|
if(Mittelstrom > LIMIT_STROM)// Strom am Limit? |
{ |
MaxPWM--;// dann die Maximale PWM herunterfahren |
PORTC |= ROT; |
} |
else |
{ |
if(MaxPWM < MAX_PWM) MaxPWM++; |
} |
} |
|
if(CheckDelay(DrehzahlMessTimer)) // Ist-Drehzahl bestimmen |
{ |
DrehzahlMessTimer = SetDelay(10); |
SIO_Drehzahl = (6 * CntKommutierungen) / (POLANZAHL / 2); |
CntKommutierungen = 0; |
if(PPM_Timeout == 0) // keine PPM-Signale |
ZeitZumAdWandeln = 1; |
} |
|
|
if(CheckDelay(TestschubTimer)) |
{ |
TestschubTimer = SetDelay(1500); |
if(TEST_SCHUB) |
{ |
switch(test) |
{ |
case 0: PWM = 50; test++; break; |
case 1: PWM = 130; test++; break; |
case 2: PWM = 60; test++; break; |
case 3: PWM = 140; test++; break; |
case 4: PWM = 150; test = 0; break; |
default: test = 0; |
} |
} |
} |
// Motor Stehen geblieben |
if((CheckDelay(MinUpmPulse) && SIO_Drehzahl == 0) || MotorAnwerfen) |
{ |
MotorGestoppt = 1; |
DISABLE_SENSE_INT; |
MinUpmPulse = SetDelay(100); |
if(MotorAnwerfen) |
{ |
PORTC &= ~ROT; |
MotorAnwerfen = 0; |
Anwerfen(10); |
PORTD |= GRUEN; |
MotorGestoppt = 0; |
Phase--; |
PWM = 1; |
SetPWM(); |
SENSE_TOGGLE_INT; |
ENABLE_SENSE_INT; |
MinUpmPulse = SetDelay(20); |
while(!CheckDelay(MinUpmPulse)); // kurz Synchronisieren |
PWM = 15; |
SetPWM(); |
MinUpmPulse = SetDelay(300); |
while(!CheckDelay(MinUpmPulse)); // kurz Durchstarten |
|
// Drehzahlmessung wieder aufsetzen |
DrehzahlMessTimer = SetDelay(50); |
altPhase = 7; |
} |
} |
} // ZeitFuerBerechnungen |
} // while(1) - Hauptschleife |
} |
|