FOC-有感@Ai8051U，7万5千转的电机！系统成本6元, 5/26更新，磁编码器，低速重载启动

王*** · 发表于 2025-4-23 12:27:41

有感FOC, 磁编码器, 7万5千转:
适合低速重载启动，低速要求反复正反转，
伺服类应用场景，对位置控制要求精度高，
运行噪音低的场景。

FOC@Ai8051U Lite V3版本横空出世，
可控制7万5千转的电机！突破行业想象！
系统成本仅需6元成本即可解锁全新无刷电机控制方案！
革命性精简至10个核心元器件，更是新集成Type-C智能接口：
一根数据线走天下，USB直连下载 + USB调试双模并行，
彻底告别繁琐的下载器束缚！

核心算法全栈式重构！使用全整数运算架构让理论控制频率直冲500kHz巅峰！
实测性能突破磁编码器桎梏，以75kHz控制响应，
实现超过PWM控制周期的碾压级性能优势！
理论最高可控制7万5千转的电机！

硬件架构全面进化！DMA智能通道覆盖SPI/PWM全链路，
打造超低CPU占用的全自动流水线作业，让每一条指令都精准执行在毫微秒级！

更搭载Ai8051U旗舰级大RAM配置！
SVPWM动态波形表实时生成，首次通电即完成永久性加速部署，
让每毫安电流都迸发极致效能！

新录制的从零开始组装和使用视频：

提供部分介绍视频（后续还会录制代码详细讲解版本的视频）：
FOC@Ai8051U Lite V3版本横空出世，
6元成本，TypeC接口调试（Ai8051U的FOC）
校准视频： | 控制演示视频：

堵转保护功能演示视频：

注意事项：
1.下载完成后不能直接校准，需要断电再上电后校准
2.目前仅支持PWM占空比控制（2~20Khz），方向线为复用串口输入信号线。串口控制功能还没写，等待后续更新
3.下载过程为：插入TypeC线到电脑，然后给电机上电（8~12V均可）
等待STC-ISP出现HID下载端口后下载，主频选40Mhz，其他全默认/
4.校准过程为：等待下载完成，或者不插入TypeC线上电，等待三声自检后再插入TypeC线，通过CDC串口来控制
通过串口助手输入任意内容即可调出菜单，根据菜单选择即可校准，注意校准过程中不要堵塞电机。
原理图：
SCH_STC-FOC Lite V3原理图_1-P1_2025-04-24.png

SCH_STC-FOC Lite V3原理图_1-P1_2025-04-24.png

FOC@Ai8051U Lite V3版本横空出世，
6元成本，TypeC接口调试（Ai8051U的FOC）
软件部分：
STC-FOC Lite V3-2025年5月26日.zip (1.03 MB, 下载次数: 621)

2025-5-26 12:28 上传
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（新增堵转保护功能并可设置力度）
（新增可设置开环校准力矩，适配高KV电机，并修复撤掉PWM信号后仍有概率继续转动的问题，以及下载后不能立刻校准的问题）
版本号可以通过USB-CDC串口菜单中的编译时间查看：
截图202505142053548710.jpg

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PCB直接下载此文件可打板（双层板，符合嘉立创免费沉金规则）
ZD2808电机版本： STC-FOC-Lite-V3-PCB.zip (77.44 KB, 下载次数: 628)

2025-4-23 12:26 上传
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ZD2808电机适配3D打印外壳： STC-FOC Lite V3-3D打印部分零件（适配ZD2808电机）.zip (92.89 KB, 下载次数: 368)

2025-5-10 16:44 上传
点击文件名下载附件

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2312A电机版本： Gerber_STC-FOC_Lite_V3(2312A)_2025-05-06.zip (68.94 KB, 下载次数: 378)

2025-5-6 08:11 上传
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XXD(新西达)电机 2208/2212/2217兼容的3D打印转接座
可兼容上述两种PCB，直接安装
STC-FOC Lite V3 XXD2212系列电机3D打印支架.zip (191.94 KB, 下载次数: 257)

2025-5-19 14:55 上传
点击文件名下载附件

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硬件工程（包含PCB和原理图，需要用立创EDA专业版导入打开）
ProPrj_STC-FOC Lite V3_2025-05-11.epro (187.21 KB, 下载次数: 637)

2025-5-11 06:55 上传
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王*** · 发表于 2025-5-19 15:01:33

为了解决电机缺货问题，目前已通过制作3D打印支架适配了XXD(新西达)电机的2208/2212/2217系列
磁铁仍然为径向磁铁6x2mm
以下为下载链接，或可从1楼链接进行下载
STC-FOC Lite V3 XXD2212系列电机3D打印支架.zip (191.94 KB, 下载次数: 186)

2025-5-19 15:02 上传
点击文件名下载附件

本次适配电机为全新电机，无需担心缺货问题，淘宝均价为16~18元，在售量较大，并可自由挑选不同的KV值以适应高速/低速使用
截图202505191459182445.jpg

以下为实际3D打印装配效果图：
截图202505191500175827.jpg

内部磁铁限位环安装效果图
截图202505191500235395.jpg

安装电路板后效果图

神*** · 发表于 2025-8-8 08:45:51

FOC-车规, 汽车座椅通风-STC32G12K128-24A车规，24万转
===汽车座椅通风，5100转/分钟, RMB2.8-LQFP32
===FOC 控制，24万转@STC32G12K128-24A 车规，32位8051
===FOC 控制，33万转@STC32G8K64-33A 车规认证中，RMB1.8
===FOC 控制，42万转@STC32G8K48-42I 工规，RMB1.6
下面视频，新 STC-FOC 算法库
第三个视频, 优化了换向时间过滤逻辑，20250810
从最低速切换到最高速不会产生卡顿了
第一个视频，更加全面的展示了算法，20250809
第二个视频，转矩测试，突加突减负载仍然可以保持良好闭环，20250809
FOC，三相都有PWM，六个MOS都在工作，用了SVPWM

王*** · 发表于 2025-8-13 15:59:34

32G12*** 发表于 2025-8-9 10:14
智能农业，启动需要大扭矩，有感的可以用这个7万5千的电机FOC方案吗？

可以的，以下是两种FOC的应用场景：
有感FOC：适合低速重载启动，低速要求反复正反转，伺服类应用场景，
            对位置控制要求精度高，运行噪音低的场景。

无感FOC(无注入手段获取零低速位置时)：
         适合风机类/水泵类负载，
         低速时负载较小，负载随着转速提升，且对速度有要求的场景。
无感FOC运行噪声相比方波来说几乎无换向噪音，且电流脉冲小，换向更平滑。
但是低速启动时需要使用开环启动，观测到反电动势后才能稳定运行。
所以没法做到快速反复正反转和低速重载启动