TLE5012b+STM32F103C8T6(bluepill)读取角度数据

1. 背景

在调试simpleFOC程序时，需要用到磁编码器，TLE5012B磁编码器价格较低，满足项目要求。TLE5012B有两种通信方式：SPI和ABI接口模式。总结一下使用TLE5012B过程中的一些问题

2. 硬件连接

MCU采用：STM32F103C8T6（bluepill）最小系统板。
传感器是网上购买的TLE5012B模块+径向磁铁。
BLDC电机：X2212-13 KV：980
USB转串口：CH340模块

2.1 SPI接线方式

由于TLE5012B采用的是SSC三线通信方式，可以兼容SPI的四线通信方式，所以使用时需要做一点调整，即MISO、MOSI同时接到DATA（4）引脚。需要在程序中控制MOSI读写使能来控制读写，而不是SPI的全双工模式。


具体连线方式：
PIN1(VDD)—> 3.3V
PIN2(GND)—> GND
PIN3(IFA)—> ×
PIN4(IFB)—> ×
PIN5(IFC)—> ×
PIN6(R2-CSQ)—> PA4
PIN7(R1-SCK)—> PA5
PIN8(R3-DATA)—> PA6
芯片pin4或者电阻R3另外一段引出线 —> PA7

另外一种可行接线方式
PIN1(VDD)—> 3.3V
PIN2(GND)—> GND
PIN3(IFA)—> ×
PIN4(IFB)—> ×
PIN5(IFC)—> ×
PIN6(R2-CSQ)—> PA4
PIN7(R1-SCK)—> PA5
芯片pin4或者电阻R3另外一段引出线 —> PA6/PA7短接
（测试过PIN8(R3-DATA)—> PA6/PA7短接，数据不对）

2.1.2 嵌入式程序

直接用SimpleFOC移植STM32（三）—— 角度读取里面提供的程序：STM32ReadTLE5012B_spi1。也可以直接到这个博主提供的网盘下载：
链接：https://pan.baidu.com/s/1ueR9a9_uL-Zce_CKTwhawQ
提取码：9qls

2.1.3 测试结果

用串口调试助手查看数据，转动电机，可以看到数据在不断变化，转一周数据变化360°，绝对位置方式，0°过了直接是360°

示波器测量PA4，5,6，7，可以看到间隔一段时间采集一次数据，由于示波器最小只能调到2ns，无法直接捕捉到SPI波形。

2.2 ABI接线方式

STM32F103系列MCU的定时器提供了独立的Encoder模式，除了两个基础定时器（TIM6/7）没有这个功能，其它的高级定时器（TIM1/8），基础定时器（TIM2/3/4/5）都有这个功能，这里用TIM4的Encoder功能，引脚使用：PB6（TIM4_1）,PB7(TIM4_2)

可以在STM32的数据手册中看到定时器框图中：1-时钟源；2-控制器；3-时基单元；4-输入捕获。其中2-控制器部分包括触发控制器、从模式控制器以及我们这里用到的编码器接口。编码器接口是把输入通道TIMx-CH1/TIMx-CH2输入的信号，经过“输入滤波器和边沿检测器”后（TI1FP1/TI2FP2），把脉冲信号传递给控制器的“编码器接口”。具体可以参考：STM32之通用定时器编码器模式

具体连线方式：
PIN1(VDD)—> 3.3V
PIN2(GND)—> GND
PIN3(IFA)—> PB6/TIM4_1
PIN4(IFB)—> PB7/TIM4_2
PIN5(IFC)—> PB5/中断模式
PIN6(R2-CSQ)—> ×
PIN7(R1-SCK)—> ×
PIN8(R3-DATA)—> ×

2.2.2 ABI嵌入式程序

直接用SimpleFOC移植STM32（三）—— 角度读取里面提供的程序：STM32ReadTLE5012B_ABZ。也可以直接到这个博主提供的网盘下载：
链接：https://pan.baidu.com/s/1ueR9a9_uL-Zce_CKTwhawQ
提取码：9qls

2.2.3 ABI测试结果

电机旋转一圈，I发出一个脉冲，MCU捕获I信号后进入中断，把当前的脉冲计数发送出来。这只是最简程序。读取了脉冲计数值，就可以知道转过的角度值了。再配合其它TIM计时，计算固定时间内的角度值，或者固定角度内的时间，就可以计算速度了。

嵌入式程序

1. SimpleFOC移植STM32（三）—— 角度读取中的程序是最简代码程序，对于理解硬件和程序，测试硬件问题很有帮助
2. STM32F103RCTx-TLE5012B-Magnetic-Angle-Sensor
   ，这个github仓库是把官方提供的Arduino库移植到了STM32下，写的比较规范，函数也很多，可以直接调用。
3. ODrive踩坑（二）3508电机和TLE5012B磁编码器参数配置、校准、位置闭环模式转动电机（TLE5012B-E1000）
4. ODrive实例 #1 电机配置实例(4250-520KV + TLE5012B-E1000)