Diff: Hbridge.cpp

Revision:

13:ba71733c11d7

Parent:

12:459af534d1ee

Child:

15:035e2ea34aef

--- a/Hbridge.cpp	Fri Jan 04 12:00:48 2013 +0000
+++ b/Hbridge.cpp	Fri Mar 01 02:10:59 2013 +0000
@@ -1,122 +1,133 @@
+//  Hbridge.cpp: モータ駆動用ドライバのフルブリッジ（Ｈブリッジ）をＰＷＭ駆動する。
+
 #include "mbed.h"
 #include "controller.h"
 #include "Hbridge.h"
 
-#define DEADTIME_US (unsigned long)(DEADTIME*1000000)  // [us], deadtime to be set between plus volt. to/from minus
+#define DEADTIME_US (unsigned long)(DEADTIME*1000000)  // [us], デッドタイム    deadtime to be set between plus volt. to/from minus
 
-Timeout pwm;
+Timeout pwm;    // タイムアウト関数の宣言（ある時間経過後に関数コールする）
 
-DigitalOut pwm_upper = UPPER_PORT;
-DigitalOut pwm_lower = LOWER_PORT;
+DigitalOut pwm_fwdIN = fwdIN_PORT;    // デジタル信号を出力するポートを設定
+DigitalOut pwm_rvsIN = rvsIN_PORT;    // デジタル信号を出力するポートを設定
 
-pwm_parameters     IN; // UVW pwm の定数、変数
+pwm_parameters     IN;    // フルブリッジのパラメータ宣言
+
+AnalogIn VshuntR_plus(R_SHUNT_P_PORT);      // *3.3 [V], シャント抵抗のプラス側アナログ入力, Volt of shunt R_SHUNT[Ohm]. The motor current i = v_shunt_r/R_SHUNT [A]
+AnalogIn VshuntR_minus(R_SHUNT_M_PORT);     // *3.3 [V], シャント抵抗のマイナス側アナログ入力, Volt of shunt R_SHUNT[Ohm]. The motor current i = v_shunt_r/R_SHUNT [A]
 
 DigitalOut  debug_p24(p24); // p17 for debug
 //DigitalOut  Led3(LED3);
 
-#if PWM_WAVEFORM==0   // 0: saw tooth wave comparison
+#if PWM_WAVEFORM==0    // PWM変調方式がノコギリ波比較のとき
  #if 1
-void pwm_out() {    // pwm out using timer
+void pwm_out() {    // タイムアウト関数でPWMを発生する関数: [fwdIN,rvsIN]=[PWM,0] or [0,PWM] or [0,0]
 //debug_p24=1;
-    IN.mode += 1;
-//IN.duty=0.9;IN.fReverse[0]=1;
-    if( IN.fDeadtime==1 && IN.mode==1){
-        pwm.attach_us(&pwm_out, DEADTIME_US); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
-        pwm_upper = 0;    pwm_lower = 0;
-        IN.fDeadtime = 0;
-        IN.fReverse[1] = IN.fReverse[0];
-        IN.mode = 0;
-    }else if( IN.mode==1 ){
-        if( IN.fReverse[1]==0 ){
-            pwm_upper = 1;    pwm_lower = 0;
-        }else{
-            pwm_upper = 0;    pwm_lower = 1;
+    IN.mode += 1;   // チョッピングのオンオフを決定するモードを１増やす
+//IN.duty=0.9;IN.fReverse=1;
+    if( IN.fDeadtime==1 && IN.mode==1){    // デッドタイムフラグがオンで、モードが１のとき
+        pwm.attach_us(&pwm_out, DEADTIME_US);   // fwdIN, rvsIN上下アームをデッドタイム時間オフしてからタイムアウトでこの関数自身をコール    setup pwmU to call pwm_out after t [us]
+        pwm_fwdIN = 0;    pwm_rvsIN = 0;        // fwdIN, rvsIN上下アームともに０にする
+        IN.fDeadtime = 0;                       // デッドタイムフラグをゼロクリアする
+        IN.mode = 0;                            // モードを0にする
+    }else if( IN.mode==1 ){ // モードが1のとき
+        if( IN.fReverse==0 ){       // モータの回転が順方向のとき
+            pwm_fwdIN = 1;    pwm_rvsIN = 0;    // fwdINのみオンにする
+        }else{                      // モータの回転が逆方向のとき
+            pwm_fwdIN = 0;    pwm_rvsIN = 1;    // rvsINのみオンにする
         }
-        IN.upper_us = IN.duty*1000000/PWM_FREQ;   // ON time of pwm
-        if( IN.upper_us < TMIN ){  IN.upper_us=TMIN;}
-        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.upper_us); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
-        IN.lower_us = 1000000/PWM_FREQ -IN.upper_us; // OFF time of pwm
-        if( IN.lower_us < TMIN ){  IN.lower_us=TMIN;}
-    }else{// if( IN.mode==2 ){
-        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.lower_us); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
-        pwm_upper = 0;    pwm_lower = 0;
-        IN.mode = 0;
+        IN.fwdIN_us = IN.duty*1000000/PWM_FREQ; // fwdINをオンする時間幅を計算    ON time of pwm
+        if( IN.fwdIN_us < TMIN ){  IN.fwdIN_us=TMIN;}   // 時間幅が負のときはTMINにする
+        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.fwdIN_us);   // fwdINをオンする時間幅経過後にタイムアウトでこの関数自身をコール    setup pwmU to call pwm_out after t [us]
+        IN.rvsIN_us = 1000000/PWM_FREQ -IN.fwdIN_us;    // rvsINをオンする時間幅を計算    OFF time of pwm
+        if( IN.rvsIN_us < TMIN ){  IN.rvsIN_us=TMIN;}   // 時間幅が負のときはTMINにする
+    }else{// if( IN.mode==2 ){  // モードが２のとき
+        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.rvsIN_us);   // fwdIN, rvsINを共にオフする時間幅経過後にタイムアウトでこの関数自身をコール    setup pwmU to call pwm_out after t [us]
+#ifndef SIMULATION
+        // モータ電流の検出
+        p.i = (VshuntR_plus - VshuntR_minus) /R_SHUNT;      // シャント抵抗の両端の電圧を見てモータ電流を検出    get i [A] from shunt resistance;
+#endif
+        pwm_fwdIN = 0;    pwm_rvsIN = 0;        // fwdIN, rvsIN共に０にする
+        IN.mode = 0;    // チョッピングのオンオフを決定するモードを0にする
     }
 //debug_p24=0;
 }
  #else
-void pwm_out() {    // pwm out using timer
+void pwm_out() {    // 補PWM　pwm out using timer
     IN.mode += 1;
     if( IN.mode==1 ){
-        pwm_upper = 1;
-        pwm_lower = 0;
-        IN.upper_us = IN.duty*1000000/PWM_FREQ - DEADTIME_US;   // ON time of Uupper
-        if( IN.upper_us < TMIN ){  IN.upper_us=TMIN;}
-        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.upper_us); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
-        IN.lower_us = 1000000/PWM_FREQ -IN.upper_us - 2*DEADTIME_US; // ON time of Ulower
-        if( IN.lower_us < TMIN ){  IN.lower_us=TMIN;}
+        pwm_fwdIN = 1;
+        pwm_rvsIN = 0;
+        IN.fwdIN_us = IN.duty*1000000/PWM_FREQ - DEADTIME_US;   // ON time of UfwdIN
+        if( IN.fwdIN_us < TMIN ){  IN.fwdIN_us=TMIN;}
+        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.fwdIN_us); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
+        IN.rvsIN_us = 1000000/PWM_FREQ -IN.fwdIN_us - 2*DEADTIME_US; // ON time of UrvsIN
+        if( IN.rvsIN_us < TMIN ){  IN.rvsIN_us=TMIN;}
     }else if( IN.mode==2 ){
         pwm.attach_us(&pwm_out, DEADTIME_US); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
-        pwm_upper = 0;
-        pwm_lower = 0;
+        pwm_fwdIN = 0;
+        pwm_rvsIN = 0;
     }else if( IN.mode==3 ){
-        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.lower_us); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
-        pwm_upper = 0;
-        pwm_lower = 1;
+        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.rvsIN_us); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
+        pwm_fwdIN = 0;
+        pwm_rvsIN = 1;
     }else{// if( u.mode==4 ){
         pwm.attach_us(&pwm_out, DEADTIME_US); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
-        pwm_upper = 0;
-        pwm_lower = 0;
+        pwm_fwdIN = 0;
+        pwm_rvsIN = 0;
         IN.mode = 0;
     }
 }
  #endif
-#elif PWM_WAVEFORM==1   // 1: triangler wave comparison
-void pwm_out() {    // pwm out using timer
-    IN.mode += 1;
-    if( IN.fDeadtime==1 && IN.mode==1){
-        pwm.attach_us(&pwm_out, DEADTIME_US); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
-        pwm_upper = 0;    pwm_lower = 0;
-        IN.fDeadtime = 0;
-        IN.fReverse[1] = IN.fReverse[0];
-        IN.mode = 0;
-    }else if( IN.mode==1 ){
-        IN.upper_us = IN.duty*1000000/PWM_FREQ;   // ON time of Uupper
-        IN.lower_us = 1000000/PWM_FREQ -IN.upper_us; // ON time of Ulower
-        IN.lower_us /= 2;
-        if( IN.lower_us < TMIN ){  IN.lower_us=TMIN;}
-        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.lower_us); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
-        if( IN.upper_us < TMIN ){  IN.upper_us=TMIN;}
-        pwm_upper = 0;    pwm_lower = 0;
-    }else if( IN.mode==2 ){
-        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.upper_us); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
-        if( IN.fReverse[1]==0 ){
-            pwm_upper = 1;    pwm_lower = 0;
-        }else{
-            pwm_upper = 0;    pwm_lower = 1;
+#elif PWM_WAVEFORM==1   // PWM変調方式が三角波比較のとき
+void pwm_out() {    // タイムアウト関数でPWMを発生する関数: [fwdIN,rvsIN]=[PWM,0] or [0,PWM] or [0,0]
+    IN.mode += 1;   // チョッピングのオンオフを決定するモードを１増やす
+    if( IN.fDeadtime==1 && IN.mode==1){    // デッドタイムフラグがオンで、モードが１のとき
+        pwm.attach_us(&pwm_out, DEADTIME_US);   // fwdIN, rvsIN上下アームをデッドタイム時間オフしてからタイムアウトでこの関数自身をコール    setup pwmU to call pwm_out after t [us]
+        pwm_fwdIN = 0;    pwm_rvsIN = 0;        // fwdIN, rvsINともに０にする
+        IN.fDeadtime = 0;                       // デッドタイムフラグをゼロクリアする
+        IN.mode = 0;                            // モードを0にする
+    }else if( IN.mode==1 ){ // モードが1のとき
+        IN.fwdIN_us = IN.duty*1000000/PWM_FREQ; // fwdINをオンする時間幅を計算   // ON time of UfwdIN
+        IN.rvsIN_us = 1000000/PWM_FREQ -IN.fwdIN_us;    // fwdIN, rvsINをオンする時間幅を計算     // ON time of UrvsIN
+        IN.rvsIN_us /= 2;                                // その時間幅を2で割る
+        if( IN.rvsIN_us < TMIN ){  IN.rvsIN_us=TMIN;}   // 時間幅が負のときはTMINにする
+        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.rvsIN_us);   // fwdIN, rvsINをオフする時間幅経過後にタイムアウトでこの関数自身をコール    setup pwmU to call pwm_out after t [us]
+        if( IN.fwdIN_us < TMIN ){  IN.fwdIN_us=TMIN;}   // 時間幅が負のときはTMINにする
+        pwm_fwdIN = 0;    pwm_rvsIN = 0;                // fwdIN, rvsINともに０にする
+    }else if( IN.mode==2 ){ // モードが２のとき
+        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.fwdIN_us);    // fwdINをオンする時間幅経過後にタイムアウトでこの関数自身をコール    setup pwmU to call pwm_out after t [us]
+        if( IN.fReverse==0 ){       // モータの回転が順方向のとき
+            pwm_fwdIN = 1;    pwm_rvsIN = 0;    // fwdINのみオンにする
+        }else{                      // モータの回転が逆方向のとき
+            pwm_fwdIN = 0;    pwm_rvsIN = 1;    // rvsINのみオンにする
         }
-    }else{// if( IN.mode==3 ){
-        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.lower_us); // setup pwmU to call pwm_out after t [us]
-        pwm_upper = 0;    pwm_lower = 0;
-        IN.mode = 0;
+    }else{// if( IN.mode==3 ){  // モードが３のとき
+        pwm.attach_us(&pwm_out, IN.rvsIN_us);   // fwdIN, rvsINを共にオフする時間幅経過後にタイムアウトでこの関数自身をコール    setup pwmU to call pwm_out after t [us]
+#ifndef SIMULATION
+        // モータ電流の検出
+        p.i = (VshuntR_plus - VshuntR_minus) /R_SHUNT;      // シャント抵抗の両端の電圧を見てモータ電流を検出    get i [A] from shunt resistance;
+#endif
+        pwm_fwdIN = 0;    pwm_rvsIN = 0;        // fwdIN, rvsINともに０にする
+        IN.mode = 0;    // チョッピングのオンオフを決定するモードを0にする
     }
 }
 #endif
 
+void start_pwm(){   // PWMスタートする関数
+    IN.duty = 0.0;              // デューティーを０にする
+    pwm_fwdIN = pwm_rvsIN = 0;    // fwdIN, rvsIN上下アームともに０にする
+    IN.mode = 0;                // チョッピングのオンオフを決定するモードを０にする
+    IN.fDeadtime = 1;           // 正負切替時にデッドタイムを要求するフラグをオフにする
+    IN.fReverse = 0;            // モータ逆回転フラグをオフにする：回転方向が順方向のとき0、逆方向のとき1。[0]が現在の値、[1]はその前の値
 
-void start_pwm(){
-    IN.duty = 0.0;
-    pwm_upper = pwm_lower = 0;
-    IN.mode = 0;
-    IN.fDeadtime = 1;
-    IN.fReverse[0] = 0;
-
-    pwm_out();
+    pwm_out();                  // タイムアウト関数でPWMを発生する関数をスタート
 }
 
-void stop_pwm(){
-    IN.duty = 0.0;
-    pwm_upper = pwm_lower = 0;
-    IN.mode = 0;
-    pwm.detach();
+void stop_pwm(){    // PWMストップする関数
+    IN.duty = 0.0;              // デューティーを０にする
+    pwm_fwdIN = pwm_rvsIN = 0;    // fwdIN, rvsIN上下アームともに０にする
+    IN.mode = 0;                // チョッピングのオンオフを決定するモードを０にする
+
+    pwm.detach();               // タイムアウト関数をストップ
 }