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# F-Drive 馬達霍爾編碼器轉數計算

我們使用的是 [GM25-370](https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.67002e8dBeRVLp&id=523820484160&_u=ns4b4pq219b) 帶霍爾編碼器的馬達：


不過這個型號有許多規格差異：


經過檢視馬達上的標籤：


確認是 12V 140RPM 的這一款, 所以規格就是：


霍爾編碼器的原理可參考[這一篇的教學](https://blog.csdn.net/robotixworkshop/article/details/114275629), 主要就是 A、B 兩個感測器的變化：


自駕車內的程式是參考這[一篇的範例](https://www.arduino.cn/thread-42559-1-1.html), 計算轉速的程式片段如下：

unsigned long times;   //舊時間
unsigned long newtime; //新時間
int AM1 = 7;           //相位A腳位
int BM1 = 8;           //相位B腳位
int valA = 0;          // A的累積值
int valB = 0;          // B的累積值
int flagA = 0;         // A的狀態
int flagB = 0;         // B的狀態
int d_time = 7;        //週期時間

void setup()
{
  pinMode(AM1, INPUT);   //脈衝腳位1
  pinMode(BM1, INPUT);   //脈衝腳位2
}

void loop()
{
  newtime = times = millis();
  while ((newtime - times) < d_time)
  {
    if (digitalRead(AM1) == HIGH && flagA == 0)
    {
      valA++;
      flagA = 1;
    }
    if (digitalRead(AM1) == LOW && flagA == 1)
    {
      valA++;
      flagA = 0;
    }
    if (digitalRead(BM1) == HIGH && flagB == 0)
    {
      valB++;
      flagB = 1;
    }
    if (digitalRead(BM1) == LOW && flagB == 1)
    {
      valB++;
      flagB = 0;
    }
    newtime = millis();
  }
  double r = (valA + valB) / (1.98 * d_time); // Rotating speed
}

其中 45 行的 1.98 是因為根據規格表：

- 內部馬達每一轉會有 11 個脈衝訊號
- 減速馬達減速比是 1:45

所以減速馬達轉軸實際轉一圈, 內部馬達要轉 45 圈, 總共有 $11\times45 = 495$ 次脈衝。

上述程式會加總 A、B 感測器相位變化次數, 每個脈衝 A、B 均會低->高->低, 總計 2 個感測器各 2 次變化, 加總為 4 次, 因此每秒轉數可由以下算式計算 (d_time 是計算區間的毫秒數)：

$$
\begin{align}
每秒轉數 &= { 相位變化總數 \over 495 \times 4} \times {1000 \over d\_time} \\
&= { 相位變化總數 \over 1980} \times {1000 \over d\_time} \\
&= { 相位變化總數 \over 1.98 \times d\_time}
\end{align}
$$