一、 速度和位置反馈传感器

• 编码器
• 传感器检测A、B 和 index通道脉冲，确定转子位置
• 举例：
• 光学式: OMRON 1000P
• 电容式: AMT103 CUI
• 电磁式: AS5047U using ABI

• 电磁传感器
• 传感器精确测量磁场，以判断位置
• 通讯接口众多，包括: SPI, SSI, I2C, ABI, UVW, PWM…
• 支持通讯格式: (releases )
• SPI, I2C, Analog, PWM
• UVW (using the hall sensor interface)
• ABI (using the encoder interface)
• 举例: AS5048A , AS5047U , AS5600

• 霍尔传感器
• 传感器读取转子磁场位置确定位置
• 举例: 49E Hall sonde , 105 Hall sensor

1.1 霍尔式

1.1.1 优缺点与应用

1. 便宜、适用性广

2. 安装方便，便于集成（在无法安装传感器到电机轴上）

3. 最常见的应用就是电动自行车

1.1.2 结构和安装

1.1.3 接口

1.1.4 测速原理

• 一步换相多少转：1.0/ (pole_pais*6)

• 一步换相时间：time

• 速度 = 1.0/ (pole_pais*6) /time/60 RPM

1. pole_pairs 为级对数

2. STM32 中一步换相时间，可以根据 Hall 接入的定时器，每次换相触发事件确定

3. 六步换相，速度稳定性差，可以通过滑窗滤波等滤波方法

1.1.4 方向判断

1.2 磁电式

1.3 光电式

二、霍尔传感器接口编程

2.1 通用TIMx(TIM2、TIM3、TIM4或TIM5)定时器作为“接口定时器”来连接霍尔传感器

• 接口：3 个定时器输入脚 (CC1、CC2、CC3) 通过一个异或门连接到 TI1 输入通道，每当 3 个输入之一变化时，计数器重新从0开始计数。这样产生一个由霍尔输入端的任何变化而触发的时间基准。

• 模式配置：从模式控制器被配置于复位模式（TIM_SlaveMode_Reset），从输入是 TI1F_ED。

• “接口定时器”上的捕获/比较通道 1 （CCR1）配置为捕获模式，捕获信号为 TRC 。捕获值反映了两个输入变化间的时间延迟，给出了电机速度的信息。

• “接口定时器”上的捕获/比较通道 2 （CCR2）设置为 PWM2 模式，用于捕捉三相变换后，一定延迟后，产生一个正脉冲（可以降低运行振动）

• 触发选择 OC2REF作为 TRGO上的触发输出

2.2 高级控制定时器(TIM1或TIM8)产生PWM信号驱动电机

• 触发：ITR输入必须是触发器输入

• 输出：定时器被编程为产生PWM信号

• 捕获/比较控制信号为预装载的(TIMx_CR2寄存器中CCPC=1)，

• 触发输入控制COM事件(TIMx_CR2寄存器中CCUS=1)。

• 在一次COM事件后，写入下一步的PWM控制位(CCxE、OCxM)，这可以在处理OC2REF上升沿的中断子程序里实现。

2.3 Reference

1. 《STM32F10x中文参考手册_V10》 中 13.3.17- 定时器输入异或功能和 13.3.18-与霍尔传感器的接口。

2. SimpleFOC（九）—— 霍尔电机控制（simplefoc 梯形120度控制和霍尔传感器介绍）

3. 【电机控制】六步法驱动BLDC电机，使用硬件COM事件，STM32+CUBEMX(HAL库)配置 - 知乎 ( 霍尔传感器接口+硬件COM事件 + 高级定时器)

4. 霍尔方波控制讨论 (qq.com)（反电势波形，提前角等讨论）

三、互补PWM信号生成

3.1 死区生成