[DroneCAN]CAN-Convertor控制CAN电调电机

简介

CAN电调电机是一类通过CAN协议控制转速的电调电机，和传统的PWM电调电机不同在于，CAN协议有网络性和抗干扰性，因此其性能比PWM更好，占用的端口数也会更少。在apm或者px4等基于dronecan的飞控来说，想要控制第三方的CAN电调电机其实比较困难，因为其CAN协议不同。所以在这种情况下，想要通信有两种方法：

• 第一种是在飞控上替换掉dronecan协议，添加第三方的can协议。这种方式添加的硬件最少，但是用替换原来的dronecan协议，先不说二次开发的工作量，单说这种方式就会破坏原由的架构，并且如果想要添加其他dronecan设备的时候就无法添加了。
• 第二种也是本文的方式，就是用一个转换器模块，也是我们使用的CAN-Convertor，把dronecan协议按照一定的规则转换成can电调需要的协议。这种方式的好处就是并不会破坏原来的软件架构，并且开发量最少，扩展性和维护性也比第一种方式好太多。

实现方法

简单介绍之后，我们以大疆的CAN电调电机为例来说明。我这里有大疆C610无刷电机电调，这一款是通过can总线控制转速的电调电机，并且带有转速反馈。

其can通信协议如下图所示：

其协议本身并不是很复杂，下面看看我们怎么用CAN-Convertor进行转换。我在某宝上买的can-convertor模块，价格在一众can模块中还不算贵：

先上LUA代码：

local can_num = 1

candrv.set_BitRate(can_num, 1000)
candrv.set_Protocol(can_num, 0)
candrv.enable(can_num)

candrv.set_Len(can_num, 8)
candrv.set_StdID(can_num, 0x200)

local rpm = 0
local rpm_h, rpm_l
local i = 200
local id
local len

while true do
    i = i + 100
    if i > 500 then
        i = 200
    end

    candrv.set_Data(can_num, 0, uint8_t(i >> 8))
    candrv.set_Data(can_num, 1, uint8_t(i))
    candrv.send(can_num)

    candrv.recv(can_num)
    id = candrv.get_ID(can_num)
    len = candrv.get_Len(can_num)

    if (id == 513) then
        rpm_h = candrv.get_Data(can_num, 2)
        rpm_l = candrv.get_Data(can_num, 3)
        rpm = rpm_h << 8|rpm_l
        print("rpm=", rpm)
    end

    delay(10)
end

代码本身并不复杂，主要就是使能can，然后按大疆can协议发送数据，最后将代码放入CAN-Convertor的U盘中，电机也能正常运行起来，用串口调试助手看到反馈的电机转速如下图：

Dronecan实现方法

上面仅是用lua脚本控制了电机，并没有用到飞控dronecan通信，下面用飞控通过dronecan控制大疆电调。先将电调和飞控分别接在CAN-Convertor的can1和can2接口上。然后写入下面的代码：

local can_num = 1
local droencan_num = 0

candrv.set_BitRate(can_num, 1000)
candrv.set_Protocol(can_num, 0)
candrv.enable(can_num)

candrv.set_BitRate(droencan_num, 1000)
candrv.set_Protocol(droencan_num, 1)
candrv.enable(droencan_num)
dronecan.init(80);

candrv.set_Len(can_num, 8)
candrv.set_StdID(can_num, 0x200)

local esc_raw
local esc_min = 819
local esc_max = 7371
local pwm = 1000
local current_value = 0

while true do
    esc_raw = dronecan.get_ESC_RAW(10, 0)
    if esc_raw ~= -1 then
        pwm = (esc_raw - esc_min) / (esc_max - esc_min) * 1000 + 1000
        current_value = pwm - 1000
    end

    candrv.set_Data(can_num, 0, uint8_t(current_value >> 8))
    candrv.set_Data(can_num, 1, uint8_t(current_value))
    candrv.send(can_num)

    delay(10)
end

代码也是很简单的，esc_raw = dronecan.get_ESC_RAW(10, 0)是获取飞控的电机控制指令，这里10是飞控id的意思，0代表第一个电机数据。然后我们改变飞控第一个电机输入源为Servon_TRIM,Servon_TRIM代表是PWM的中值，也就是1500，pwm = (esc_raw - esc_min) / (esc_max - esc_min) * 1000 + 1000是将dronecan发出去的esc原始数据转换成PWM值（1000-2000）范围。
上面最后的代码：

candrv.set_Data(can_num, 0, uint8_t(current_value >> 8))
candrv.set_Data(can_num, 1, uint8_t(current_value))
candrv.send(can_num)

便是将droneccan的电机数据转换成大疆电调期望的格式。

实际效果如下图所示：

是不是感觉极大简化了软件开发，也不需要去理解dronecan内部的机制，这都是因为can-convertor嵌入了lua脚本，所以可以用lua快速的实现用户功能开发。can-convertor的功能远不止于此，还有其他的更高级的功能，后续还会继续介绍。

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