MT6701磁编码器使用指南,14Bit单圈绝对值,I2C stm32 HAL库读角度,兼容AS5600

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MT6701磁编码器使用指南,14Bit单圈绝对值,I2C stm32 HAL库读角度,兼容AS5600

2023-08-31 14:30| 来源: 网络整理| 查看: 265

  MT6701是麦歌恩(MagnTek)公司的磁性角度传感器芯片,提供14Bit 0~360°单圈绝对角度检测,拥有 ABZ/PWM/模拟量/I2C/SSI 等多种信息输出方式,还可根据磁场强度的瞬时变化提供非接触式按压检测功能。能够以较低的成本来替代传统光电编码器,可应用于绝对值角度输出、闭环步进电机BLDC电机旋转角度检测、机器人关节、非接触按键、非接触电位器等场合。

  鉴于其数据手册的介绍已经非常详细,且有中文PDF版本,建议大家先读一遍官方手册:MT6701_Rev.1.6_中文版

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  MT6701提供 ABZ/UVW/PWM/模拟量/I2C/SSI 等多种信息输出方式,建议优先选择 I2C/SSI 数字接口使用。

  I2C除了获取角度外,还可用于对其内部 EEPROM编程,来更改 ABZ/UVW/模拟量/PWM 的配置参数和校准参数。   其 SSI 与SPI兼容,仅需要 SCK、MISO、CS 三个IO。

型号列表

  MT6701CT 封装为 SOP-8。   MT6701QT 封装为 QFN 3x3。

  后面的尾缀 STD、AKD、AKE、ACD、A200…等,区别仅在于出厂时内部烧录的EEPROM配置不同,用户拿到手后可二次编程来适配自己的应用场景。且其EEPROM支持多次擦写,可根据自己的场合进行灵活配置。(其EEPROM真的大赞,完全不用担心像AS5047P的OTP仅能编程一次的尴尬)

  如果仅使用 I2C/SSI 接口,则不必担心其EEPROM参数对使用的影响。EEPROM多用来配置 ABZ/UVW/PWM/模拟量 的参数和校准参数,不会对 I2C/SSI 读角度有干涉。

  另外SOP-8封装的MT6701的I2C模式电路,是兼容AS5600的,快扔掉以前的AS5600,换上性能与价格更好的MT6701。(TB上现在太多的AS5600翻新片,特别便宜的一定要留意很容易中奖)

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磁极安装方式

  用于检测旋转角度的磁铁,必须为 径向充磁 方式,多使用 直径6-8mm、厚度2-5mm的钕铁硼强磁。

  强磁与芯片的垂直高度应控制在 0.5-2mm的大概范围(实际可以更远一些)。

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I2C接口模式电路

  MT6701 使用 I2C/SSI 接口时,需要将 MODE脚(SOP-8的PIN2)拉高。

  因其芯片内部已经集成一200K的上拉,MODE脚空置也是可以的。

  使用I2C接口时,还需将 Z脚(SOP-8的PIN8)保持拉高。

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I2C读时序

  MT6701 的I2C从机地址,固定为 0x06(STM32需要左移一位,即0x0C)。

  获取角度时候,只需从 0x03 寄存器,连续读2字节,其中就包含有 14Bit 绝对角度信息。

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测试电路、在售万能电机转接板

  测试过MT6701后,深被其性价比折服,结合以前的AS5047P万能电机转接板的外形,推出了 MT6701的版本。

  ABZ/UVW/PWM/模拟量/I2C/SSI 接口均已引出,PCB外形可适配 22xx、2606、2804、35xx、6010、6374、36/42/57步进 等多种电机的安装。

  现已在我TB小店批量售卖,TB店铺名:芯源艺码。

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资料/原理图/源码汇总链接:Github-MT6701_Encoder_STM32

STM32 I2C HAL库源码

  这里我使用 STM32F103C8T6,其他型号的STM32均可,HAL库只需改动头文件即可全系列使用。

  STM32CubeMX配置:SWD调试接口、UART1-115200用作串口打印、I2C1。

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MT6701.c

#include "MT6701.h" unsigned char mt6701_write_reg(unsigned char reg, unsigned char value) { return HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MT6701_SLAVE_ADDR, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value, 1, MT6701_Timeout); } unsigned char mt6701_write_regs(unsigned char reg, unsigned char *value, unsigned char len) { return HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MT6701_SLAVE_ADDR, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, value, len, MT6701_Timeout); } unsigned char mt6701_read_reg(unsigned char reg, unsigned char* buf, unsigned short len) { return HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MT6701_SLAVE_ADDR, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, buf, len, MT6701_Timeout); } void mt6701_delay(unsigned int ms) { HAL_Delay(ms); } // 14Bit角度信息,存储在0x03[13:6]、0x04[5:0]两个寄存器中,高位在前,原始读数0~16383,对应0-360° void i2c_mt6701_get_angle(int16_t *angle, float *angle_f) { uint8_t temp[2]; mt6701_read_reg(MT6701_REG_ANGLE_14b, temp, 2); *angle = ((int16_t)temp[0] 2); *angle_f = (float)*angle * 360 / 16384; }

MT6701.h

#ifndef __MT6701_H__ #define __MT6701_H__ #include "stm32f1xx_hal.h" #include "i2c.h" #include #define MT6701_SLAVE_ADDR 0x06 /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_I2C1_Init(); MX_USART1_UART_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ printf("-------------------- MT6701 angle test --------------------\r\n"); HAL_Delay(200); int16_t angle; float angle_f; /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { i2c_mt6701_get_angle(&angle, &angle_f); printf("angle = %d\t%.03f\r\n", angle, angle_f); HAL_Delay(30); /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ } /* USER CODE END 3 */ }

连接 PA6、PA7 至 MT6701 的 I2C。PA9(TXD) 至 USB转TTL 模块的 RX。 可读出0~360°的绝对角度信息,如下图所示。

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(值得一提的是,我测试其数据输出波动为±1LSB,真14Bit,只要磁极不动,其输出是一点都不会变的,效果非常好。因为以前测试过TLE5012 15Bit ±2LSB,AS5047P 14Bit ±4LSB,AS5600 10Bit都很抖。MT6701 真14BIt不说,MAX 55,000RPM,系统延时



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