编码器、获得转子角度

MT6701CT-STD  

MT6701CT-STD 是一款磁性角度位置传感器，通常用于测量电机转子的角度和方向。它通过 I2C 或 SPI 接口与单片机通信。下面将详细介绍如何从 MT6701CT-STD 获取电机的选择方向和选择角度，以及如何将其发送给单片机，并说明发送的数据格式。

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【从零开始实现stm32无刷电机FOC】【实践】【7.2/7 完整代码编写】_stm32 foc-CSDN博客 

 

1. 获取电机的选择方向和选择角度

1.1 获取选择角度

MT6701CT-STD 提供了磁性角度测量功能，可以直接读取电机转子的绝对角度。角度数据可以通过 I2C 或 SPI 接口从传感器中读取。

• I2C 接口：

  • 读取寄存器 ANGLE_REG（地址为 0x00）。
  • 该寄存器存储的是 16 位角度数据，分辨率为 16 位（0 到 65535），表示 0°到 360° 的角度范围。
  • 公式：

    float angle = (float)ANGLE_REG_VALUE * (360.0 / 65536.0);
    

    其中，ANGLE_REG_VALUE 是读取的 16 位角度值。

• SPI 接口：

  • 读取数据时，SPI 从设备（MT6701CT-STD）会将角度数据放在 MISO 线上。
  • 数据格式与 I2C 相同，是 16 位角度值。

1.2 获取选择方向

MT6701CT-STD 通常通过角度数据的变化来判断电机的旋转方向。方向通常是通过角度差来确定的，而不是直接从传感器读取。

• 使用当前角度值和上一次的角度值计算角度差：

  float delta_angle = current_angle - previous_angle;
  if (delta_angle > 0) {
      // 正方向（顺时针方向）
      direction = 1;
  } else {
      // 反方向（逆时针方向）
      direction = -1;
  }
  previous_angle = current_angle;
  

• 如果需要更精确的方向判断，可以结合速度信息进行分析。

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2. 发送数据给单片机

MT6701CT-STD 将角度数据通过 I2C 或 SPI 接口发送给单片机。以下是具体的发送方式：

2.1 I2C 接口

• 从机地址：MT6701CT-STD 的 I2C 从机地址为 0x0E。

• 读取步骤：

  1. 发送从机地址 0x0E 和读取命令 0x00（表示读取角度寄存器）。
  2. 从机响应并返回 16 位角度数据。
  3. 将返回的 16 位数据转换为角度值。

• 示例代码：

  #include "i2c.h"
  
  uint16_t read_angle_mt6701(void) {
      uint8_t buffer[2];
      HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, 0x0E << 1, 0x00, 1, HAL_MAX_DELAY);  // 发送读取命令
      HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, 0x0E << 1, buffer, 2, HAL_MAX_DELAY);  // 接收角度数据
      return ((uint16_t)buffer[0] << 8) | buffer[1];  // 合并为 16 位角度值
  }
  

2.2 SPI 接口

• SPI 模式：MT6701CT-STD 使用 SPI 模式 CPOL=0 和 CPHA=0。

• 读取步骤：

  1. 发送读取命令（例如 0x00 表示读取角度寄存器）。
  2. 从 MISO 线上接收 16 位角度数据。

• 示例代码：

  #include "spi.h"
  
  uint16_t read_angle_mt6701(void) {
      uint8_t tx_data = 0x00;  // 读取角度寄存器命令
      uint8_t rx_data[2];
      HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1, &tx_data, rx_data, 2, HAL_MAX_DELAY);
      return ((uint16_t)rx_data[0] << 8) | rx_data[1];  // 合并为 16 位角度值
  }
  

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3. 发送的数据格式

MT6701CT-STD 发送的角度数据格式如下：

3.1 数据格式

• 角度数据：

  • 16 位二进制数据，表示 0°到 360°。
  • 例如，0x0000 表示 0°，0xFFFF 表示 360°。

• 方向数据：

  • 通常不直接从传感器读取方向，而是通过角度差计算得到。
  • 可以用一个标志位表示方向：
    • +1 表示正方向（顺时针）。
    • -1 表示反方向（逆时针）。

3.2 单片机处理数据

单片机接收到角度数据后，可以将其转换为实际角度值，并根据角度变化计算方向：

float get_actual_angle(uint16_t raw_angle) {
    return (float)raw_angle * (360.0 / 65536.0);  // 将 16 位数据转换为角度
}

int get_direction(float current_angle, float previous_angle) {
    float delta_angle = current_angle - previous_angle;
    if (delta_angle > 0) {
        return 1;  // 正方向
    } else {
        return -1;  // 反方向
    }
}

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4. 总结

• 角度获取：通过 I2C 或 SPI 接口，读取 MT6701CT-STD 的 ANGLE_REG 寄存器，获取 16 位角度数据。
• 方向获取：通过角度差计算旋转方向。
• 发送数据：角度数据为 16 位二进制格式，方向通过逻辑计算得出。
• 单片机处理：将 16 位角度数据转换为实际角度值，并结合角度变化判断方向。