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【好盈电调】使用 ESP32 的 PWM 驱动无刷电调，电调型号：XRotor Pro 80A BLDC V4.1

news 2025/7/16 10:54:20

总览

1.硬件设备简要介绍
2.无刷电调相关（接线、不同响声代表的意义）
3.ESP32S3相关（MCU的Arduino程序、波形测量，驱动原理、重要参数（初始化油门0%基准参数）等）
4.具体驱动效果

一、简要介绍

1.电调

好盈无刷电调，XRotor Pro 80A BLDC V4.1

在这里插入图片描述

2.MCU

ESP32S3（源地工作室出品）

在这里插入图片描述

3.电机

农用无人机上面拆下来的电机，最大输入电压48V左右，功率4KW（峰值）

在这里插入图片描述

二、无刷电调相关（接线、不同响声代表的意义）

1.接线

其中，必要的接线如下：

· 电源线：
1.最左侧的主 DC 输入
2.最右侧的主 DC GND

· 信号线：
1.细的线排的最左侧的 GND
2.细的线排的左侧第二个（字母 S）（PWM 信号输入线）

在这里插入图片描述

其他端子（R、P）的意义：

在这里插入图片描述

2.不同响声代表的意义

听到的响声	手册术语	触发场景 / 故障	处理方法
♪ 1-2-3 （升调三音）一次	Power-on Ready Tone	上电自检通过，系统就绪，可起飞	正常现象，无需操作 (Hobbywing)
Beep Beep Beep …（很快、连贯）	rapid monotone	油门杆/控制信号未归零，ESC 拒绝启动	把 PWM 脉宽拉到最低（≈ 1100 µs）或把遥控油门杆推到底
Beep, Beep, Beep …（每隔≈1 s 一声）	1 s interval	- 无油门信号 - 或总线电压异常（< 18 V / > 63 V，对 HV 机型）	1) 检查 PWM 线接法 & 飞控输出 2) 确认电池电压在 6-12 S 范围
持续长鸣 + LED 长闪	Throttle-lost	运行中丢失油门信号	检查信号线/飞控供电
长闪 + 1-4 短闪（伴随同节奏蜂鸣）	过温 / 堵转 / 短路等硬件保护	MOS ≥ 110 ℃、电容 ≥ 110 ℃、堵转、三相采样放大器异常等	降温、排障后断电重启才能清除故障

三、ESP32S3相关（MCU的Arduino程序、波形测量）

1.MCU的Arduino程序

使用引脚共 2 个：
GPIO 18 -> PWM 输出引脚，连接电调
GND -> 连接电调

程序使用说明：
1.程序启动后，在串口监视器输入你想要调节的油门比例，电调带动电机开始按照此比例旋转。
2.急停按钮：输入“886”，油门归零，电机停止。

最关键的点：
程序中最重要的变量设置是 MIN_US（零油门脉宽（微秒），按实际的情况输入，如果电调滴滴滴响个不停，那么则调低此值）
最关键的点：
程序中最重要的变量设置是 MIN_US（零油门脉宽（微秒），按实际的情况输入，如果电调滴滴滴响个不停，那么则调低此值）
最关键的点：
程序中最重要的变量设置是 MIN_US（零油门脉宽（微秒），按实际的情况输入，如果电调滴滴滴响个不停，那么则调低此值）

/*********************************************************************  ESP32-S3 → XRotor Pro 80 A-HV ESC 串口测试程序（讲解版）*  *  功能概要*  ──────────────────────────────────────────────────────────────*  1. 通过 LEDC 外设产生 PWM（100 Hz/13 bit，脉宽 1.05-1.94 ms）*  2. 串口输入 “0-100” → 实时设置油门百分比*  3. 串口输入 “886”   → 急停（油门归 0 %，方便调试）*  4. 每帧都重新输出当前脉宽，防止 ESC 因“信号丢失”进入保护*******************************************************************/#include <Arduino.h>          // Arduino 核心，提供串口 / LEDC / 延时等 API/* ────────────【 ❶ 可调参数区 】───────────────────────────────── */
constexpr uint8_t  ESC_PIN  = 18;   // S 线连接的 GPIO；需支持 LEDC
constexpr uint32_t FREQ_HZ  = 100;  // PWM 帧率（官方允许 50-500 Hz）
constexpr uint8_t  RES_BITS = 13;   // LEDC 分辨率：2^13=8192 个计数
constexpr uint16_t MIN_US   = 1050; // 零油门脉宽（µs）；按实测门槛设
constexpr uint16_t MAX_US   = 1940; // 满油门脉宽（µs）
constexpr uint16_t STOP_CMD = 886;  // 特殊指令：输入此值→急停
/* ────────────────────────────────────────────────────────────── *//* ──────【 ❷ 辅助函数：µs→LEDC 占空比 】───────────────────────*  ▸ us2Duty() : 把“微秒脉宽”换算成 ledcWrite() 期望的 0-(2^RES-1)*                公式：占空 = 脉宽 × 计数最大值 ÷ 周期*                周期 = 1 000 000 / FREQ_HZ（单位 µs）*/
static inline uint32_t us2Duty(uint16_t us) {return (uint32_t)us * ((1UL << RES_BITS) - 1) /(1'000'000UL / FREQ_HZ);
}/* ▸ setPulse() : 给 ESC_PIN 输出指定脉宽                      */
inline void setPulse(uint16_t us) { ledcWrite(ESC_PIN, us2Duty(us)); }/* ──────【 ❸ setup() — 单片机上电初始化 】──────────────────── */
void setup() {Serial.begin(115200);           // 打开 USB-CDC 串口，波特率 115200Serial.setTimeout(10);          // parseInt / readString 的超时改成 10 ms/* 初始化 LEDC。attach 成功返回 true，失败多半是分辨率过高   */if (!ledcAttach(ESC_PIN, FREQ_HZ, RES_BITS)) {Serial.println("⚠ LEDC attach 失败！请降低分辨率或换频率");while (true);                 // 停机并打印错误，让用户察觉}setPulse(MIN_US);               // 上电即输出零油门，保证安全Serial.printf("READY  | PWM=%lu Hz  分辨率=%u bit  范围=%u-%u µs\n""       | 输入 0-100 调油门，输入 %u 急停\n",FREQ_HZ, RES_BITS, MIN_US, MAX_US, STOP_CMD);
}/* ──────【 ❹ loop() — 主循环，每 1/FREQ_HZ 秒执行一次 】───── */
void loop() {static uint8_t throttle = 0;    // 当前油门百分比（0-100）static uint32_t tPrev = 0;      // 上一次喂脉冲的时间戳/* —— a) 处理串口输入 —— */if (Serial.available()) {String line = Serial.readStringUntil('\n'); // 读到换行符结束line.trim();                                // 去掉前后空白if (line.length()) {                        // 非空才处理int val = line.toInt();                   // ASCII → 整数if (val == STOP_CMD) {                    // 886 ⇒ 急停throttle = 0;setPulse(MIN_US);Serial.println("已执行急停（油门归零）");} else if (val >= 0 && val <= 100) {      // 合法油门throttle = val;uint16_t us = MIN_US +(uint32_t)(MAX_US - MIN_US) * val / 100;setPulse(us);Serial.printf("油门设为 %d %%  → %u µs\n", val, us);} else {Serial.println("⚠ 输入无效：需 0-100 或 886");}}}/* —— b) 定时“喂狗”：周期性重复当前脉宽，避免 ESC 超时保护 —— */if (millis() - tPrev >= 1'000 / FREQ_HZ) {    // 到达 1 帧时间uint16_t us = MIN_US +(uint32_t)(MAX_US - MIN_US) * throttle / 100;setPulse(us);tPrev = millis();}
}
/* ─────────────────────────── 代码结束 ───────────────────────── */