如何使用ZUBoard构建无刷直流电机控制系统

该项目还将创建一个Vivado和PetaLinux设计，该设计与安装在ZUBoard上的SPI和I2C传感器以及支持I2C点击模块一起工作。

然后，我们将使用I2C点击接口与微点击无刷3板一起工作，以控制简单的BLDC电机。

Vivado构建

要在Vivado中开始非常简单，我们需要创建一个针对ZUBoard的项目

选择RTL Project，但不指定源

选择ZUBoard，如果还没有安装，点击安装按钮

单击finish打开项目

项目打开后，创建一个新的框图

保持姓名等不变

添加Zynq MPSoC处理元件

运行块自动化，为ZUBoard配置正确配置Processing System

从boards选项卡将下列内容拖到框图上

结果应该如下所示

运行连接自动化

这将给出如下所示的结果框图

重新定制Zynq MPSoC，在PS/PL选项卡上禁用AXI HPM1 FPD接口

在同一个PS/PL接口上，使能从PL到PS IRQ0的中断

在IO配置选项卡上启用SPI1并将其设置为EMIO -这使得引脚在PL中可用，并且意味着我们可以将它们路由到FPGA IO。

•添加一个Concat块来提供中断

•将concat块设置为有5个输入

•在AXI GPIO块上启用中断

•记住对两个AXI GPIO都这样做

将所有块中断输出连接到concat块输入，将concat块的输出连接到Zynq MPSoC中断输入。

使主SPI外部的EMIO引脚

添加一个常量块并将其连接到EMIO SPI SS输入

完成的设计应该如下所示

创建一个HDL包装器，让Vivado管理它

创建一个新的约束文件，并添加以下内容

构建项目并在构建后导出XSA。

PetaLinux

创建一个新的petalinux项目，运行petalinux设置脚本

创建一个新项目

使用刚刚导出的XSA自定义项目-将目录更改为刚刚创建的项目，并运行指向XSA的命令

这将打开对话框

关闭对话框，不做任何更改

运行该命令定制内核

修改驱动程序以包括UserSpace SPI，退出并保存设置

运行命令来定制屋顶

启用I2Ctools——这非常有用

在ZUBoard_live/project-spec/meta-user/recipes-bsp/device-tree/files目录下编辑文件system_user. conf。如下图所示

使用命令构建项目

等待构建完成，然后运行该命令

这将创建引导文件，复制boot.bin，镜像。可控硅和图像。b到SD卡上。

硬件测试

一旦董事会已经启动了UART终端，我们应该能够登录到ZuBoard并运行命令

这将显示I2C和SPI Dev接口

由于我们已经安装了I2C工具，我们也可以使用它们来扫描I2C网络，运行命令i2detect将显示所有I2C驱动程序

然后我们可以扫描一个特定的I2C接口来确定连接的是什么。

如果您愿意，您甚至可以使用I2Ctools在总线上读写。这可以使用命令sudo i2cget 3 0x3f 0x01来实现。这是从I2C总线3中获得的，在设备地址0x3F处，寄存器0x01的内容，这是温度传感器上的whoami寄存器。根据数据表，0xA0的值是正确的

温度传感器

要开始我们的SW开发，我们需要首先插入SD卡，确保ZUBoard设置为从SD启动，连接单击无刷3模块并给板上电。

至关重要的是，我们需要有一个以太网连接，也为调试和软件开发。

•使用从Vivado导出的XSA文件，我们可以打开一个新的Vitis项目并开发我们的软件

•创建一个新的应用程序项目

•选择新的应用程序项目并以从Vivado导出的XSA为目标

•选择PSU_CORTEXa53_SMP作为目标类型

•注意操作系统是Linux

•选择hello world应用程序

这将为项目打开Vitis的工作空间

在这里，我们可以用下面的代码修改helloworld代码，它将测试ZUBoard上的温度传感器

为了调试它，我们首先需要设置一个远程目标连接，为此我们需要ZUBoard的IP地址

一旦安装完成，我们就可以运行应用程序，我们将看到报告的温度。

Vitis - Brushless 3 Click

现在开始与无刷点击3工作，这是通过I2C控制。

创建一个针对相同平台的新应用程序项目，再次选择hello world应用程序，并用下面的代码替换代码。

当我们运行它并将其连接到电机上时，我们可以看到电机启动并旋转。

电机起动与运行

我们可以在Vitis的控制台中看到我们输出的任何消息。

结论

在这个项目中，我们已经看到了如何为ZUBoard创建Vivado设计。将这些Vivado设计导入到PetaLinux中，并创建一个嵌入式Linux解决方案，使我们能够使用嵌入式Linux特性与传感器和物理驱动器一起工作。

本文编译自hackster.io