基于AT32F413 的FOC驱动器

更新记录

2023-11-15 更新增加编码器底板，参考AT电机库重构代码框架，PCB更新至V3

2023-11-02 第一版代码整理完毕，已开源

2023-11-02 首次发布

项目说明

基于AT32F413的低成本FOC驱动器，使用FOC磁场定向控制，搭配磁角度传感器芯片，可对直流无刷或永磁同步电机实现精确控制。

芯片方面，使用了AT32F413系列高效能微控制器，搭载32位ARM^® Cortex^®-M4内核，配合先进制程有效提升整体效能达200MHz的运算速度。内建的单精准浮点运算单元(FPU)及数字讯号处理器(DSP)，搭配丰富的外设及灵活的时钟控制机制，能满足多种领域应用。完善的内存设计，最高可支持256KB闪存存储器(Flash)及64KB随机存取存储器(SRAM)， 其闪存存储器执行零等待的优异表现，超越业界同级芯片水平。

特性

• 全国产化方案，国产化器件比率接近100%（电容电阻可以国产替代）。
• 采用AT32F413芯片，M4F内核，带FPU，可以实现高速运算，低成本也可采用AT32F415，可以直接替代AT32F413。
• 带电流采样，电流环使用20K频率，可实现速度、电流双闭环
• 低端电流采样方案，使用TP181电流采样芯片
• 带CAN通信接口，板载一块EEPROM用于存储参数
• 引出SPI I2C接口，用于连接编码器芯片读取数据

芯片方案

• 主控：AT32F413CBT7
• 电源：MT2492（用于单片机供电）
• 预驱：EG2133
• CAN：SIT65HVD230DR
• EEPROM：AT24C02(英锐芯)
• MOS：NCE3080K
• 编码器（安装在电机上，仅供参考）：MT6701

极限参数

• 供电电压：16V
• 最大功率：83W

焊接说明

无，按BOM焊接即可

关于程序

开源地址：https://gitee.com/fhcloud/f413_foc

程序使用Keil AC6编译，需要安装Keil，然后下载AT32F413固件库，将程序和template目录放一起后编译即可运行

关于电机

目前仅支持有感算法，需要在电机上安装磁编码器来读取角度，推荐使用MT6701/MT6816，使用SSI/SPI读取角度数据，实现高速控制。

视频中使用了2804电机，需要的可以在咸鱼上搜索购买。

后续开发计划

• 加入无感控制，实现无感控制电机运行
• 对框架进行重构，调整现有代码，实现多电机控制
• 开发上位机，实现在线调参
• 完成CAN部分开发
• 完成EEPROM参数存储部分开发

展示视频

https://www.bilibili.com/video/BV1TG411C75b/

https://www.bilibili.com/video/BV1284y1R7oQ/?spm_id_from=333.999.0.0

https://www.bilibili.com/video/BV1Qw411F7Dx/?spm_id_from=333.999.0.0

https://www.bilibili.com/video/BV1kQ4y1p7Sp/

https://www.bilibili.com/video/BV1T84y1d7jM/

测试截图

电流采样结果

展示图片