20200823_Motacon2020_ver5_kikkawa
Dependencies: mbed FatFileSystemCpp INA226_abc BLDCmotorDriver_20200821_motacon_ver4
main.cpp
- Committer:
- MPPT51
- Date:
- 2020-08-03
- Revision:
- 0:3e0c71851fee
- Child:
- 1:47c28ece54ea
File content as of revision 0:3e0c71851fee:
/* Motacon 20200803 ver.2 ver.1: ブラシレスモータ(BLDC), USBメモリ書き込み, LM61(インバータ温度測定), INA226(インバータ電流電圧測定), CAN ver.2 まともなプログラムになるように努力中 */ #include "mbed.h" #include "MSCFileSystem.h" //USBメモリ操作のため #include "INA226.hpp" //INA226操作のため #include "RateLimiter.h" //モータ加減速調整のため #include "BLDCmotorDriver.h"//BLDC操作のため /*定数の設定*/ #define Vin1_LENGTH 20 //要素数(個数指定用の定数) #define Cin1_LENGTH 20 //要素数(個数指定用の定数) #define Vout1_LENGTH 20 //要素数(個数指定用の定数) #define Cout1_LENGTH 20 //要素数(個数指定用の定数) #define temp1_LENGTH 20 //要素数(個数指定用の定数) #define temp2_LENGTH 20 //要素数(個数指定用の定数) /*基本の設定*/ Serial pc(USBTX, USBRX); DigitalOut myled(LED1); // DigitalOut led2(LED2); // DigitalOut led3(LED3); // bool flagPrintf = 0; //main関数でのprintf処理のためのフラグ Ticker ticker1; //割り込み設定用 /*BLDC設定*/ Timer timer; //回転数計算用タイマ設定 BLDCmotorDriver M(p26, p24, p22, p25, p23, p21, p14, p17, p18, LED1); AnalogIn Pot(p20); InterruptIn HS_p16(p16); InterruptIn DIRECTION_SW(p8); void initBLDC(); //BLDCの初期設定を行う関数 float rpm = 0, speed = 0; double dc = 0.0; bool direction = 0;//方向を決める int begin, end; // int HS_timer = 0; //速度検出のために使う変数 int HS_timer1 = 0; //速度検出のために使う変数 int reset_cnt = 0; //Timerをリセットするために使うカウンタ /*CANの設定*/ CAN canSlave(p30, p29); //CANのピン設定 void initCAN(); //CANの初期設定を行う関数 int forSend = 0; //データ送信時に一時的に使用する変数 bool CANsendOK = 0; //CAN受信完了時,セットする(mainでのprintfのため) CANMessage msgSlave; //CAN送信用 unsigned int canSlaveID = 0x10; //canSlaveの初期IDを0x10に設定 (モタコン:0x10, ) void Handler_canSlaveSend(); /*INA226設定*/ //GNDGND(G-G):0x80, Vs+Vs+(1-1):0x8A, SDASDA(D-D):0x94, SCLSCL(C-C):0x9E, GNDVs+(G-1):0x82 I2C i2c(p28,p27); INA226 VCmonitor1(i2c,0x9E); //GNDGND(G-G)に設定したINA226がVCmonitor1(1台目) INA226 VCmonitor2(i2c,0x94); //Vs+Vs+(1-1)に設定したINA226がVCmonitor2(2台目) void initINA226(); //INA226の初期設定を行う関数 unsigned short val; double V,C,Vin1,Cin1,Vout1,Cout1; int count = 1; //INA226動作確認用カウンタ float data_Vin1[Vin1_LENGTH] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0}; //一時的データ格納配列 float data_Cin1[Cin1_LENGTH] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0}; //一時的データ格納配列 float data_Vout1[Vout1_LENGTH] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0}; //一時的データ格納配列 float data_Cout1[Cout1_LENGTH] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0}; //一時的データ格納配列 void get_VCin1(void); void get_VCout1(void); /*温度測定(LM61)設定*/ AnalogIn LM61(p15); ////set p15 to analog input to read LM61 sensor's voltage output float temp1 = 0.0, temp2 = 0.0; void get_temp(void); //温度取得する関数 float data_temp1[temp1_LENGTH] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0}; //一時的データ格納配列 float data_temp2[temp2_LENGTH] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0}; //一時的データ格納配列 /*ADCのピン設定*/ //also setting unused analog input pins to digital outputs reduces A/D noise a bit //see http://mbed.org/users/chris/notebook/Getting-best-ADC-performance/ DigitalOut P19(p19); /*USBメモリの設定*/ MSCFileSystem msc("usb"); // Mount flash drive under the name "msc" void write_toMSC(void); //MSC=USBメモリ FILE *fp; //ファイルの設定 //Timer timer; //処理時間測定用タイマ デバッグに使用する int n = 0; //移動平均算出に使うカウンタ /*時間割り込み関数*/ void handler_0t2s(){ //0.2秒毎の割り込み if( direction == 0 ){ //正回転 dc = Pot.read(); } if( direction == 1 ){ //逆回転 dc = -1 * Pot.read(); } reset_cnt++; if( reset_cnt >= 6000 ){ timer.reset(); reset_cnt = 0; } //flagPrintf = 1; } /*ホールセンサの立ち上がりから立ち上がりまでの時間計測する関数*/ void handler_HS(){ if( HS_timer == 0 ){ begin = timer.read_us(); HS_timer1 = 0; } if( HS_timer == 1 ){ end = timer.read_us(); HS_timer1 = 1; } if( HS_timer1 == 0 ){ HS_timer = 1; } if( HS_timer1 == 1 ){ HS_timer = 0; rpm = 3750 / (abs(end - begin) * 0.001); speed = rpm * 0.10518; } } /*Directionスイッチの割り込み 進行方向切り替え*/ void handler_directionSW(){ if( dc <= 0 ){ direction = !direction; } } /*CANでデータを送信する関数*/ void Handler_canSlaveSend() { forSend = (int)(V/100); msgSlave.data[0] = forSend / 100; //forSend / 100 = 15あまり43 となり,答えの方がデータ格納される msgSlave.data[1] = forSend % 100; //forSend / 100 = 15あまり43 となり,あまりの方がデータ格納される forSend = (int)(C/10); //mAで取得した値を10で割り、char2分割で送り切れるようにする。(例: 測定電流が199.99Aのとき,C=199900.00となるため,forSend=19990となり,199と90で分割することで送信できる) msgSlave.data[2] = forSend / 100; //forSend / 100 = 5あまり54 となり,答えの方がデータ格納される msgSlave.data[3] = forSend % 100; //forSend % 100 = 5あまり54 となり,あまりの方がデータ格納される forSend = (int)(speed*10); //speed * 10 = 856.5だが,intにするため,856が代入される msgSlave.data[4] = forSend / 100; //forSend / 100 = 8あまり56 となり,8がデータ格納される msgSlave.data[5] = forSend % 100; //forSend % 100 = 8あまり56 となり,56がデータ格納される forSend = (int)(dc*100); //dc * 100 = 95 msgSlave.data[6] = forSend; //charの最大値である255以下になるため,そのままデータ格納される if(canSlave.write(msgSlave)){ //格納したデータを送信する CANsendOK = 1; } } /*CAN通信相手から送信要求がきたとき実行される*/ void Handler_canSlaveRecieve(){ //CANの通信相手から,送信要求がきたときに実行される関数 if( canSlave.read( msgSlave ) ){ //msgに送られたデータが入る led2 = !led2; if( msgSlave.id == canSlaveID ){ //IDがcanSlaveIDであれば処理する Handler_canSlaveSend(); //送信処理をする関数に飛ぶ } } } /*電圧と電流測定する関数*/ void get_VCin1(){ if((VCmonitor1.getVoltage(&V) == 0) && (VCmonitor1.getCurrent(&C) == 0)){ //1台目INA226の電圧電流測定 Vin1 -= data_Vin1[n]; //移動平均処理 Cin1 -= data_Cin1[n]; //移動平均処理 data_Vin1[n] = V/Vin1_LENGTH; //移動平均処理 data_Cin1[n] = C/Cin1_LENGTH; //移動平均処理 Vin1 += data_Vin1[n]; //移動平均処理 Cin1 += data_Cin1[n]; //移動平均処理 pc.printf("\n%d, Vin1: %f, Cin1: %f\n",count,Vin1,Cin1); } } /*温度測定する関数*/ void get_temp(){ temp1 -= data_temp1[n]; //移動平均処理 data_temp1[n] = ( ((LM61*3.3)-0.600)*100.0 ) / temp1_LENGTH; //移動平均処理 temp1 += data_temp1[n]; //移動平均処理 pc.printf("temp1:%5.2F C temp2:%5.2F C \n\r", temp1, temp2); } void write_toMSC(){ if ( (fp= fopen( "/usb/MPPT.csv", "a")) == NULL ){ //ファイルを開く, aは上書きの命令(ファイルが存在しなければ新規作成する) pc.printf("USB error\r\n"); exit(1); } pc.printf("USB file write!\r\n"); //timer.start(); //書き込み時間測定開始 fprintf(fp,"%f,%f,%f,%f,%f,%f\n", Vin1, Cin1, Vout1, Vout1, temp1, temp2); //ファイル書き込み //timer.stop(); //書き込み時間測定終了 fclose(fp); //ファイルを閉じる //pc.printf("write time :%f\n\n\n",timer.read()); } /*INA226の初期設定*/ void initINA226(){ // 1台目の設定 if ( !VCmonitor1.isExist() ){ pc.printf("VCmonitor1 INA226 Not Found.\n"); } val = 0; if ( VCmonitor1.rawRead(0x00,&val) != 0){ pc.printf("VCmonitor1 INA226 Read Error\n"); } pc.printf("VCmonitor1 Reg 0x00 : 0x%04x\r\n",val); VCmonitor1.setCurrentCalibration(); } /*CANの初期設定*/ void initCAN(){ canSlave.attach(&Handler_canSlaveRecieve, CAN::RxIrq); //CAN受信割り込みの設定 msgSlave.id = canSlaveID; //CAN送信側(slave)のIDを決定 msgSlave.len = 7; //CAN送信側で送るデータのバイト数 } void initBLDC(){ timer.start(); //回転数計算用タイマスタート DIRECTION_SW.mode(PullUp); //directionスイッチのモード設定 DIRECTION_SW.fall(&handler_directionSW); //directionスイッチの立ち上がり割り込み設定 DIRECTION_SW.rise(&handler_directionSW); //directionスイッチの立ち下がり割り込み設定 どちらも同じ関数に飛ぶ led3 = DIRECTION_SW.read(); // HS_p16.rise(&handler_HS); //ホールセンサ立ち上がり割り込み設定 } /*メイン関数*/ int main() { initINA226(); //INA226の初期設定 initCAN(); initBLDC(); //BLDC制御のための初期設定 ticker1.attach(&handler_0t2s, 0.3); //0.3秒毎に飛ぶ「handler_0t3s」関数 while(1) { get_VCin1(); //Vipm(IPMへの入力電圧)とCipm(IPMへの入力電流)を取得 get_temp(); //温度測定 // write_toMSC(); //データをUSBメモリに保存 n++; if( n >= Vin1_LENGTH ){ //カウンタがサンプル数を超えたら,0に戻り,移動平均算出を続ける n = 0; } M.setDutyCycle(dc); //モータを駆動する関数 引数dcは,PWMのデューティ比 flagPrintf = 1; if( flagPrintf ){ //flagPrntfが1なら,以下を処理する flagPrintf = 0; pc.printf("Duty Cycle: %1.2f, Sector: %d\n\r",dc, M.getSector()); pc.printf("Toggle the led takes %d us\n", abs(end - begin)); pc.printf("%f rpm\n",rpm); pc.printf("%f km/h\n",speed); pc.printf("V,%f,C,%f\n",V,C); } /* if( CANsendOK ) { CANsendOK = 0; printf("Data in msgSlave.data[0] : %d\n\r", msgSlave.data[0]); //CANで送信したデータをそのまま表示 printf("Data in msgSlave.data[1] : %d\n\r", msgSlave.data[1]); //上に同じ printf("Data in msgSlave.data[2] : %d\n\r", msgSlave.data[2]); //上に同じ printf("Data in msgSlave.data[3] : %d\n\r", msgSlave.data[3]); //上に同じ printf("Data in msgSlave.data[4] : %d\n\r", msgSlave.data[4]); //上に同じ printf("Data in msgSlave.data[5] : %d\n\r", msgSlave.data[5]); //上に同じ printf("Data in msgSlave.data[6] : %d\n\r", msgSlave.data[6]); //上に同じ printf("\n\r"); } */ } }