最近在驅(qū)動一個直流無刷電機，驅(qū)動這一塊不是我的研究重點，只是拿來用。但系統(tǒng)上用到CAN總線，找來找去找到了VESC這種神級物品，自然是拿一塊來玩玩。

拿到我手上的VESC是國內(nèi)某工作室的改版VESC V6.4（應(yīng)部分網(wǎng)友需求，放出鏈接）。硬件方案是STM32F405+DRV8301+NVMFS5C628，帶有CAN口、PPM口、USB口。

一個完全不知道參數(shù)的星型直流無刷電機，就這么1分鐘就能轉(zhuǎn)動。不得不說，本杰明大神的VESC Tool真是個神器，傻瓜式的一鍵調(diào)參。但是，本人的需求并不是通過VESC Tool讓電機轉(zhuǎn)速來，而是通過CAN口來向VESC下發(fā)指令，間接地控制直流無刷電機按需轉(zhuǎn)動。

一開始把VESC源代碼拿出來看，各種各樣的線程串來串去，沒什么嵌入式操作系統(tǒng)經(jīng)驗的我真看蒙了。這個ChibiOS，本杰明大神怎么選擇了這個系統(tǒng)？！
在網(wǎng)上沒完沒了地搜索，也沒發(fā)現(xiàn)有把VESC的CAN通訊控制給說明白的。有個CSDN的博主到時寫了篇標(biāo)題疑似的，但是VIP可見，這。。。想爆粗口。

只能自己慢慢摸索吧。
VESC里面的CAN通訊程序里，其實寫得比較明白。只是一開始沒看懂。我們來看一下店家給我的VESC 3.4固件 里面接收CAN指令的代碼：

static THD_FUNCTION(cancom_process_thread, arg) {(void)arg;chRegSetThreadName("Cancom process");process_tp = chThdGetSelfX();int32_t ind = 0;unsigned int rxbuf_len;unsigned int rxbuf_ind;uint8_t crc_low;uint8_t crc_high;bool commands_send;for(;;) {chEvtWaitAny((eventmask_t) 1);while (rx_frame_read != rx_frame_write) {CANRxFrame rxmsg = rx_frames[rx_frame_read++];if (rxmsg.IDE == CAN_IDE_EXT) {uint8_t id = rxmsg.EID & 0xFF;CAN_PACKET_ID cmd = rxmsg.EID >> 8;can_status_msg *stat_tmp;if (id == 255 || id == app_get_configuration()->controller_id) {switch (cmd) {case CAN_PACKET_SET_DUTY:ind = 0;mc_interface_set_duty(buffer_get_float32(rxmsg.data8, 1e5f, &ind));timeout_reset();break;case CAN_PACKET_SET_CURRENT:ind = 0;mc_interface_set_current(buffer_get_float32(rxmsg.data8, 1e3f, &ind));timeout_reset();break;case CAN_PACKET_SET_CURRENT_BRAKE:ind = 0;mc_interface_set_brake_current(buffer_get_float32(rxmsg.data8, 1e3f, &ind));timeout_reset();break;case CAN_PACKET_SET_RPM:ind = 0;mc_interface_set_pid_speed(buffer_get_float32(rxmsg.data8, 1e0f, &ind));timeout_reset();break;case CAN_PACKET_SET_POS:ind = 0;mc_interface_set_pid_pos(buffer_get_float32(rxmsg.data8, 1e6f, &ind));timeout_reset();break;case CAN_PACKET_FILL_RX_BUFFER:memcpy(rx_buffer + rxmsg.data8[0], rxmsg.data8 + 1, rxmsg.DLC - 1);break;case CAN_PACKET_FILL_RX_BUFFER_LONG:rxbuf_ind = (unsigned int)rxmsg.data8[0] << 8;rxbuf_ind |= rxmsg.data8[1];if (rxbuf_ind < RX_BUFFER_SIZE) {memcpy(rx_buffer + rxbuf_ind, rxmsg.data8 + 2, rxmsg.DLC - 2);}break;case CAN_PACKET_PROCESS_RX_BUFFER:ind = 0;rx_buffer_last_id = rxmsg.data8[ind++];commands_send = rxmsg.data8[ind++];rxbuf_len = (unsigned int)rxmsg.data8[ind++] << 8;rxbuf_len |= (unsigned int)rxmsg.data8[ind++];if (rxbuf_len > RX_BUFFER_SIZE) {break;}crc_high = rxmsg.data8[ind++];crc_low = rxmsg.data8[ind++];if (crc16(rx_buffer, rxbuf_len)== ((unsigned short) crc_high << 8| (unsigned short) crc_low)) {if (commands_send) {commands_send_packet(rx_buffer, rxbuf_len);} else {commands_set_send_func(send_packet_wrapper);commands_process_packet(rx_buffer, rxbuf_len);}}break;case CAN_PACKET_PROCESS_SHORT_BUFFER:ind = 0;rx_buffer_last_id = rxmsg.data8[ind++];commands_send = rxmsg.data8[ind++];if (commands_send) {commands_send_packet(rxmsg.data8 + ind, rxmsg.DLC - ind);} else {commands_set_send_func(send_packet_wrapper);commands_process_packet(rxmsg.data8 + ind, rxmsg.DLC - ind);}break;case CAN_PACKET_SET_CURRENT_REL:ind = 0;mc_interface_set_current_rel(buffer_get_float32(rxmsg.data8, 1e5f, &ind));timeout_reset();break;case CAN_PACKET_SET_CURRENT_BRAKE_REL:ind = 0;mc_interface_set_brake_current_rel(buffer_get_float32(rxmsg.data8, 1e5f, &ind));timeout_reset();break;case CAN_PACKET_SET_CURRENT_HANDBRAKE:ind = 0;mc_interface_set_handbrake(buffer_get_float32(rxmsg.data8, 1e3f, &ind));timeout_reset();break;case CAN_PACKET_SET_CURRENT_HANDBRAKE_REL:ind = 0;mc_interface_set_handbrake_rel(buffer_get_float32(rxmsg.data8, 1e5f, &ind));timeout_reset();break;default:break;}}switch (cmd) {case CAN_PACKET_STATUS:for (int i = 0;i < CAN_STATUS_MSGS_TO_STORE;i++) {stat_tmp = &stat_msgs[i];if (stat_tmp->id == id || stat_tmp->id == -1) {ind = 0;stat_tmp->id = id;stat_tmp->rx_time = chVTGetSystemTime();stat_tmp->rpm = (float)buffer_get_int32(rxmsg.data8, &ind);stat_tmp->current = (float)buffer_get_int16(rxmsg.data8, &ind) / 10.0f;stat_tmp->duty = (float)buffer_get_int16(rxmsg.data8, &ind) / 1000.0f;break;}}break;default:break;}} else {if (sid_callback) {sid_callback(rxmsg.SID, rxmsg.data8, rxmsg.DLC);}}if (rx_frame_read == RX_FRAMES_SIZE) {rx_frame_read = 0;}}} }

我們可以看到，當(dāng)VESC接收到擴展幀時，才會進(jìn)行響應(yīng)；接收到擴展幀后，將CAN ID作運算，取低8位識別為id；取其高21位（29-8）為指令。

uint8_t id = rxmsg.EID & 0xFF;//取低8位識別為id CAN_PACKET_ID cmd = rxmsg.EID >> 8;//取其高21位（29-8）為指令 can_status_msg *stat_tmp;

當(dāng)id為255（即0xFF）或者為控制器ID時（即app_get_configuration()->controller_id)），才對“指令”進(jìn)行響應(yīng)，也就是正式進(jìn)入switch (cmd) {}語句里面。
VESC的指令表如下：

指令指令值數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)類型單位

CAN_PACKET_SET_DUTY	0	設(shè)置電機占空比	4字節(jié)	有符號整數(shù)	Thousandths of percent (5000 0 –> 50%)
CAN_PACKET_SET_CURREN T	1	設(shè)置電機電流	4字節(jié)	有符號整數(shù)	mA
CAN_PACKET_SET_CURREN T_BRAKE	2	設(shè)置制動電流	4字節(jié)	有符號整數(shù)	mA
CAN_PACKET_SET_RPM	3	設(shè)置（電）轉(zhuǎn)速	4字節(jié)	有符號整數(shù)	ERPM
CAN_PACKET_SET_POS	4	設(shè)置電機轉(zhuǎn)角位置
CAN_PACKET_FILL_RX_B UFFER	5
CAN_PACKET_FILL_RX_B UFFER_LONG	6
CAN_PACKET_PROCESS_RX _BUFFER	7
CAN_PACKET_PROCESS_SH ORT_BUFFER	8
請求狀態(tài)CAN_PACKET_STATUS	9	Request status	N/A
CAN_PACKET_SET_CURREN T_REL	10
CAN_PACKET_SET_CURREN T_BRAKE_REL	11

通過上表，再對比CAN接收指令的程序，我們就可以逐一明白我們該怎么通過CAN口去控制VESC轉(zhuǎn)動。話不多說，直接上數(shù)據(jù)，這里以轉(zhuǎn)速控制為例，其他的請自行舉一反三。

通過CAN口驅(qū)動VESC控制電機轉(zhuǎn)速：

注意，VESC這里給定的是電轉(zhuǎn)速，它等于機械轉(zhuǎn)速與電機極對數(shù)的乘積，即：
$$ERPM（電轉(zhuǎn)速）=機械轉(zhuǎn)速\times 極對數(shù).$$
我們直接忽視VESC TOOL上設(shè)定的CAN ID，直接以0xFF后綴給定。以3對極直流無刷電機為例，當(dāng)我們要控制電機以2000rpm轉(zhuǎn)動時，直接在CAN總線上發(fā)送ID為0x3FF、數(shù)據(jù)長度為4的擴展幀，發(fā)送的數(shù)據(jù)為“00 00 17 70”，也就是0x00001770（即6000 ERPM）：

可以看到電機轉(zhuǎn)動了。但是它轉(zhuǎn)一下就停了。這是因為VESC還有個Timeout，需要不斷的發(fā)送指令才能讓它一直轉(zhuǎn)下去（這與汽車上的CAN指令的思想是一致的）。你只要在上位控制器中，定周期地向VESC發(fā)送報文數(shù)據(jù)即可。
這里，定周期向VESC給定電轉(zhuǎn)速指令的dbc可以這樣定義：

其他的請諸位舉一反三（自行摸索）吧，祝百試百通。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的通过CAN总线控制VESC驱动直流无刷电机的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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