如何构建一块电路板的护城河2_保护，保护！

如何构建一块电路板的护城河2_保护，保护！

STM32 编程

我们一共定义了如下的保护程序，并设置了保护的标志位，其中byte0为运行错误，byte为硬件故障

void MOTOR_protect(void)
{
  MOTOR_HOLL_protect(motor_address); //霍尔保护
  MOTOR_ENCODE_protect(motor_address); //编码器保护
  MOTOR_VOLT_protect();  //过压和欠压保护
  MOTOR_OVERTEMP_protect(); //过温保护
  MOTOR_OVERCURNOMOVE_protect(); //堵转保护
  MOTOR_CLIMIT_protect(motor_address);   // 过流保护程序
}
……
#define EMERGENCY_SWITCH_FLG      motor_err_byte0.bit.b0  //急停
#define MOTOR1_OVER_CRENT_FLG     motor_err_byte0.bit.b1  //两电机的过流
#define MOTOR2_OVER_CRENT_FLG     motor_err_byte0.bit.b2
#define LOW_VOLT_ERR_FLG          motor_err_byte0.bit.b3 //欠压
#define OVER_VOLT_ERR_FLG         motor_err_byte0.bit.b4 //过压
#define OVER_TEMP_ERR_FLG         motor_err_byte0.bit.b5 //过温
#define LIMIT_CM1_ERR_FLG         motor_err_byte0.bit.b6 //限流超时  
#define LIMIT_CM2_ERR_FLG         motor_err_byte0.bit.b7  

#define MOTOR1_PHASE_ERR_FLG      motor_err_byte1.bit.b0 //相错误
#define MOTOR2_PHASE_ERR_FLG      motor_err_byte1.bit.b1
#define MOTOR1_ENCODER_ERR_FLG    motor_err_byte1.bit.b2 //编码器错误
#define MOTOR2_ENCODER_ERR_FLG    motor_err_byte1.bit.b3
#define MOTOR1_HOLL_ERR_FLG       motor_err_byte1.bit.b4 //霍尔错误
#define MOTOR2_HOLL_ERR_FLG       motor_err_byte1.bit.b5
……
extern TYPE_BYTE        motor_err_byte0;
extern TYPE_BYTE        motor_err_byte1;

初始化配置

使能刹车中断

void user_protect_init(void)
{
  __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim1, TIM_IT_BREAK);
  __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim8, TIM_IT_BREAK);  // 配置了中断 一定要使能中断才有效  
}

我们设置了ADC读取外部值的函数，但是另外一个问题是，如果设置滤波？如果只要有一次采样出现了过压欠压就计算为保护，则系统显然是运行不稳定的。这样，我们设置了一个这样的滤波机制：

• 设置好时间阈值，采样一次计数器++，如果超过阈值则设置为保护
• 设置一个标志位，如果有故障，我就设置好标志位，而不是中断

保护功能	实现程序	计数器	阈值	标志
急停	MOTOR_VOLT_protect	emergency_switch_counts	500	EMERGENCY_SWITCH_FLG
过流	MOTOR_OVERCURNOMOVE_protect	du_motor1err_counts	1500	MOTOR1_OVER_CRENT_FLG
过流超时	limit_current_ct1	limit_current_ct1	2500	LIMIT_CM1_ERR_FLG
过压	MOTOR_VOLT_protect	bus_overvolt_counts	1000	OVER_VOLT_ERR_FLG
欠压	MOTOR_OVERTEMP_protect	bus_lowervolt_counts		LOW_VOLT_ERR_FLG
过温	MOTOR_OVERTEMP_protect	over_temp_counts	2500	OVER_TEMP_ERR_FLG
编码器故障	MOTOR_ENCODE_protect	enc_counts1	300	MOTOR1_ENCODER_ERR_FLG
霍尔故障	MOTOR_HOLL_protect	motor1_holl_err	1500	MOTOR1_HOLL_ERR_FLG

计数器的定义如下：

uint16_t bus_overvolt_counts = 0;
uint16_t bus_lowervolt_counts = 0;
uint16_t over_temp_counts = 0;
uint16_t emergency_switch_counts = 0;  // 故障计数ct
uint16_t du_motor1err_counts = 0;
uint16_t du_motor2err_counts = 0;
uint16_t limit_current_ct1 = 0;
uint16_t limit_current_ct2 = 0;

保护程序有两种，一种是采集错误次数，这种并不是采集模拟值，而是采集错误的情况进行计数。
另外一种是采集模拟值，比如过压欠压的保护，分两种情况，典型的代码如下：

//电机运行态处理
    if(d->motor1_operating_mode == CHASSIS_RUN)
    {   
        //错误条件:(Hall_Motor1 == 0x00)||(Hall_Motor1 == 0x07):motor1_holl_err++,否则--
        if(motor1_holl_err > HOLL_ERR_COUNT) 
        {
            MOTOR1_HOLL_ERR_FLG = 1;
            //恢复处理
            hollerr_M1return_counts = 2500;    //其他状态下，进行恢复--处理
            Motorerr_back.M1hollerr_cnt +=1;   //霍尔出现故障次数
            //急停开关按下设置为1，如果没按急停，则进入刹车态，如果按了急停，则进入停止态。
            if(EMERGENCY_SWITCH_FLG!=TRUE)
            {
                motor.motor1_operating_mode = CHASSIS_BRAKE;
                motor.motor2_operating_mode = CHASSIS_BRAKE;
            }
            else
            {
                d->motor1_operating_mode = CHASSIS_STOP;
                d->motor2_operating_mode = CHASSIS_STOP;   
            }
            conroll_value_reset(); //PID电流环和速度环参数清零
        }
    }
    //电机其他状态
    else
    {
        //出现过故障，进行恢复处理，恢复时间未到达，--操作
        if(hollerr_M1return_counts > 0)
        {
            hollerr_M1return_counts--;
        }
        //恢复时间到达
        else
        {
            MOTOR1_HOLL_ERR_FLG = 0;   
            hollerr_M1return_counts = 0;
        }
    } 

我们不但设置了故障的计数和清零，并且在每次故障产生以后，进行电路板的整体故障的计数，并且发送给上位机。而下一层的故障计数是在快速变化的，上一层的故障产生以后则不再清除，需要等待上位机的处理。这里注意：
^[1]

 __packed typedef struct
{
  uint8_t  M1hollerr_cnt;
  uint8_t  M2hollerr_cnt;
    uint8_t  M1encoderr_cnt;
  uint8_t  M2encoderr_cnt;
    uint8_t  M1harderr_cnt;  // 硬件过流
    uint8_t  M2harderr_cnt;  // 硬件过流
    uint8_t  M1timebkn_cnt; 
    uint8_t  M2timebkn_cnt; 
  uint8_t  M1_workmode; 
    uint8_t  M2_workmode;
    uint8_t  comunicta_errcnt;

}ERR_STATUES; 

---

1. 刹车是表示锁住电机，PWM还是有输出的，而停止是将PWM进行清零，不再有电流输出 ↩

[

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