前言
BLheli 電調大家都在使用,尤其在穿越機上更是遍地開花,因此博主準備寫一下這幾天對於BLheil電調的相關製作經驗。
博主玩了一年航模,一直走改裝和自制路線,目前接收機遙控器已經趨於穩定,航模遙控技術也突飛猛進,於是阻攔博主繼續嗨皮的有四大難題(主要是窮)
1、電池(博主購買了一批拆機的汽車應急點火電池,改裝了不少2-4S電池,於是不愁電池)
2、電機(博主掏了一堆大疆二手拆機無刷電機各種型號都有,以及閒魚收一些損壞的電機翻修)
3、舵機(淘寶有不少工廠尾貨舵機,經過測試比較好用,三四塊錢一個)
4、電調(電調得用好的,而且普遍價格偏高,更主要涉及博主本專業,於是準備做個玩玩)
BLheli電調是什麼博主不再贅述,只要知道他的固件和相關信息都是開源的就行,具體地址:
可以自行下載BLheli電調開源資料
博主研究了BLheli電調的兩個板本c8051F330和EFM8BB21F16G
其中EFM8BB21F16G 主要用於多旋翼電調
c8051F330可以作爲多旋翼,固定翼,直升機尾槳,本文重點講c8051F330的版本。
一、C8051F330芯片引腳介紹
C8051F330是一個8051內核的8位單片機,其內部資源也很有限,其價格也很是友好,製作起來成本也比較低。
C8051F330電調大部分採用的QFN20封裝。
其中P2.0和RST作爲程序燒寫口,他的最小系統電路如下:
博主專門製作了一個小核心板用於測試固件:
二、XP-12A硬件案例分析
博主主要測繪了一下XP-12A小電調的電路。
這個電調長這樣子:
背面:
正面
通過C2接口讀出其固件是XP12A,因此博主準備用設計的核心板和電調驅動板簡單搭建一個XP12A電調。讀取後軟件界面如下圖:
經過測繪和查閱XP12A的引腳定義文檔發現其引腳功能如下:
XP12A引腳定義文檔位置:BLHeli-master\BLHeli-master\SiLabs\XP_12A.inc 可以用記事本打開查看。因爲篇幅原因博主只摘出關鍵信息供大家參考:
$include (c8051f330.inc)芯片型號
;**** **** **** **** ****
; Uses internal calibrated oscillator set to 24Mhz
;**** **** **** **** ****
;*********************
; PORT 0 definitions * P0口相關定義
;*********************
Rcp_In EQU 7 ;i PWM信號口
Adc_Ip EQU 6 ;i 電池電壓檢測口
Mux_A EQU 5 ;i 電機A反電動勢
; EQU 4 ;i 未定義
Mux_B EQU 3 ;i 電機B反電動勢
Comp_Com EQU 2 ;i 反電動勢公共口
Mux_C EQU 1 ;i 電機B反電動勢
Vref EQU 0 ;i 未知
;*********************
; PORT 1 definitions *P1口定義
;*********************
; EQU 7 ;i 未知
; EQU 6 ;i 未知
ApFET EQU 5 ;o上橋A導通信號
BpFET EQU 4 ;o上橋B導通信號
CpFET EQU 3 ;o上橋C導通信號
AnFET EQU 2 ;o下橋A導通信號
BnFET EQU 1 ;o下橋B導通信號
CnFET EQU 0 ;o下橋C導通信號
MACRO AnFET_on
setb P1.AnFET 下管高電平導通
ENDM
MACRO AnFET_off
clr P1.AnFET 下管低電平關閉
ENDM
MACRO BnFET_on
setb P1.BnFET 下管高電平導通
ENDM
MACRO BnFET_off下管低電平關閉
clr P1.BnFET
ENDM
MACRO CnFET_on
setb P1.CnFET 下管高電平導通
ENDM
MACRO CnFET_off下管低電平關閉
clr P1.CnFET
ENDM
MACRO All_nFETs_Off 下管低電平全關
clr P1.AnFET
clr P1.BnFET
clr P1.CnFET
ENDM
MACRO ApFET_on
setb P1.ApFET上管高電平導通
ENDM
MACRO ApFET_off
clr P1.ApFET
ENDM
MACRO BpFET_on
setb P1.BpFET上管高電平導通
ENDM
MACRO BpFET_off
clr P1.BpFET
ENDM
MACRO CpFET_on
setb P1.CpFET上管高電平導通
ENDM
MACRO CpFET_off
clr P1.CpFET
ENDM
MACRO All_pFETs_Off
clr P1.ApFET
clr P1.BpFET
clr P1.CpFET
ENDM
MACRO Brake_FETs_On 高電平剎車
AnFET_on
BnFET_on
CnFET_on
ENDM
;*********************
; PORT 2 definitions * p2口定義
;*********************
DebugPin EQU 0 ;o//仿真口
P2_PUSHPULL EQU (1 SHL DebugPin)
查看該文檔需要注意的有以下幾點:
1、查看單片機型號,BLheli固件有很多單片機,不一定都是F330。
2、引腳定義,那個引腳接那個信號線。
3、MOS管的驅動邏輯,有的固件上下橋的導通邏輯不一樣,硬件上做了反相器,所以大家要看清,這要和硬件配合使用。
知道了引腳定義下來主要說硬件電路。
三、硬件電路
1、反電動勢採集
經過測繪其反電動勢採集圖如下:
2、電池電壓反饋
3、PWM輸入
4、電橋驅動
電橋驅動方案很多,有的採用N-Pmos搭配驅動,有的純NMOS,各有利弊,小電流電調都採用的NP搭配,大電流的採用Nmos。
XP12A採用的就是NP搭配的情況,經過測繪,下橋的N管的G極直接接的單片機引腳,而上橋的P管柵極採用一個三極管做驅動,引出可以看出來上下橋都是高電平導通,低電平關斷,其原理圖如下:
而採用全N管時就需要做電橋驅動,航模電調大部分才用的電橋驅動芯片是FD6288,其線路如下圖:
MOS連接圖如下:
通過分析此圖其實不難發現全N管驅動方式上下橋都是高電平驅動,所以大家採用其他固件時一定要注意硬件和軟件邏輯的配合。
四、博主測試的硬件圖
博主前段時間在某寶上買了個拆機電橋板,發現鋁基板上貼了7片IPB160N04S4,實在太讚了
於是博主專門爲其設計了一個驅動板:
最後的測試圖:
博主用一個70涵道進行暴力測試,還是很帶勁的。
最後奉送大家我的測試電路原理圖:
此圖就是上圖的驅動板,喜歡的朋友可以拿去測試。
下期主要說一下EFM8BB21F16G 單片機電調以及BLheil suite的簡單用法及固件燒錄方法。