【先楫HPM5361】QEI读取电机SINCOS编码器

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【先楫HPM5361】QEI读取电机SINCOS编码器 [复制链接]

 

1. 正余弦编码器
   正余旋编码器的输出模拟信号。驱动器通过AD采集，可以得到当前sinθ和cosθ的幅值，从而可以反正切求出θ值。即细分得到的角度信息。由于模拟采样的正弦波信号是连续的，因此可以实现非常精细的插值，从而实现了很高的位置分辨率。
   
   目前有一个大疆的M3508无刷电机，上面自带的编码器，经过测试之后得到以下线序，从左到右分别是：

   VCC

   SIN

   GND

   COS

   NC

   NC

   NC

   使用HPM5361开发板的ADC0_CH4(PB12)和ADC1_CH5(PB13)，分别接COS和SIN信号，VCC接3.3V，用于QEI读取正余弦信号，实验装置如下图所示。
   
   用示波器读取了电机的COS和SIN信号，如下图所示，可以看到示波器黄色通道是COS信号，蓝色通道是SIN信号。

   COS信号幅值测量	SIN信号幅值测量

   电机的信号参数如下表所示：

   信号类型	最小值/V	最大值/V	中心值/V	半波幅值/V
   COS	0.38	1.64	1.010	0.63
   SIN	0.428	1.604	1.016	0.588

2. QEI的SINCOS模式

设置两个ADC通道分别为ADCx和ADCy，读取COS和SIN信号。经过反正切即可求出目前电机的角度值。当然也可以使用单弦波模式，通过反正弦函数也可以求得角度值。

但是根据上面测试数据可得，实际的SIN和COS信号，信号的中心值和幅值可能不一样，两个信号的相位差异可能也不是严格的90°，那么对电机位置的读取就会出现不准确。HPM5361的QEI也考虑到了这个问题，可以通过ADC_CFG这几个寄存器，实现电机的幅度、中心值和夹角修正。如下图所示。

adcx_cfg0和adcy_cfg0可以指定sin和cos的ADC通道。adcx_cfg2 和adcy_cfg2可以用来设置信号的中心的偏移量，将ADC采集的无符号数转变为有符号值。adcx_cfg1和adcy_cfg1可以设置信号的相位偏移量。最好采用两个ADC分别采样，这样可以保证同一时刻采集到SIN和COS，不会引入相位的差异。

参考的例程信息为：

SDK\sdk_env_v1.3.0\hpm_sdk\samples\drivers\qeiv2\sincos\src

 

根据以上分析，设置ADCx和ADCy的参数值，电机的电角度和机械角度的比值为7：1，因此设置线数为7.

qeiv2_config_phmax_phparam(APP_QEI_BASE, 7);

 

通过以下函数读取电机的实时位置信息并打印出来。

z = qeiv2_get_current_count(APP_QEI_BASE,qeiv2_counter_type_z);
ph = qeiv2_get_current_count(APP_QEI_BASE,qeiv2_counter_type_phase);
pos = qeiv2_get_current_count(APP_QEI_BASE,qeiv2_counter_type_speed);
ang = qeiv2_get_current_count(APP_QEI_BASE, qeiv2_counter_type_timer);

 

3 位置读取实验

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LitchiCheng

哈哈哈，突然看到MicMsg示波器，我也有台，还挺好用，4通道，调电机看信号，正好够用