hoverboard-firmware-hack-FOC 完整指南：从零把 FOC 固件烧进平衡车主控-育师

hoverboard-firmware-hack-FOC 完整指南：从零把 FOC 固件烧进平衡车主控

【免费下载链接】hoverboard-firmware-hack-FOCWith Field Oriented Control (FOC)项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/ho/hoverboard-firmware-hack-FOC

你手里的平衡车主控板，电机控制逻辑被原厂固件锁死了——速度上限、电流限制、控制接口统统改不了，原厂换相方案高速时还吵、效率低。hoverboard-firmware-hack-FOC 用场定向控制（FOC）换掉这套逻辑，并开放串口/ADC/遥控等控制接口，让你自己重写这块 STM32F103 主控的电机控制。

⚡ 这份 FOC 固件能改什么、谁不该碰

先说结论：它是完整替换原厂固件的方案，给你算法、输入、保护阈值三层自定义空间。固件支持换相/正弦/FOC 三种控制类型，其中 FOC 又分电压（VLT_MODE）、速度（SPD_MODE）、扭矩（TRQ_MODE）三种模式；输入端提供电位器 ADC、串口、RC 遥控（PPM/PWM/iBUS）、Wii 键鼠手柄、踏板等 10 个 variant。

适合：有原装平衡车主控板（主控一般为 STM32F103RCT6，部分 GD32F103RCT6 也支持）+ ST-Link，想把两个电机改造成电动滑板车、hovercar、机械臂或恒速平台的人
不适合：split 分体板（本仓库不支持，需换用对应分支）、想要原厂两轮自平衡功能的人（平衡控制器在本固件中尚未实现，config.h 里标注为 TODO）、没有 ST-Link 且不想学 SWD 烧录的人

🔧 从克隆到烧录：三步走，每步都有成功标准

准备：主板、ST-Link V2、3.3V USB-UART（仅调试用）。原厂主板的 MCU 通常处于 RDP 锁定状态，必须先解锁——docs 里有逐步解锁截图，Makefile 内置 unlock 目标（openocd 执行stm32f1x unlock 0）。判断标准：openocd 或 stlink 能识别到目标芯片并读回器件信息。

执行：克隆仓库：

git clone https://gitcode.com/GitHub_Trending/ho/hoverboard-firmware-hack-FOC

在 platformio.ini 里取消注释一个 variant（一次只选一个），或走 make 用 VARIANT 环境变量选择。编译并烧录：

make -e VARIANT=VARIANT_ADC生成固件后，make flash会把 build/hover.bin 通过 st-flash 写入 0x8000000。

判断标准：build/hover.bin 生成且终端打印 Flash/RAM 占用大小；st-flash 报 "Memory programmed" 后自动复位。

验证：在 Inc/config.h 打开 DEBUG_SERIAL_USART3（右排线 5V 容忍），把 3.3V 串口只接 GND 和 RX 到传感器线，终端设 115200。判断标准：每 5ms 收到一行in1:345 in2:1337 cmdL:0 cmdR:0 BatADC:0 BatV:0 TempADC:0 Temp:0，且 BatV 除以 100 与万用表实测电压一致。

FOC 到底怎么控制电机：一个类比讲明白

推门最省力的方向是垂直于门面的切向；朝门体方向推只是"锁紧"它，不会打开。FOC 干的就是这个分解：靠霍尔传感器角度，把三相绕组电流实时拆成切向的 q 轴（产生转矩）和径向的 d 轴（只改变磁场强弱），任何转角下电流都全花在转矩上，所以烧录 FOC 固件后电机比原厂换相更安静、更顺滑。采样与分解逻辑在 Src/BLDC_controller.c，参数以定点数存在 Src/BLDC_controller_data.c，PWM 频率 16 kHz（config.h 中 PWM_FREQ）。

想跑得更快还有场弱：主动注入 d 轴电流"削弱"反电动势，突破原速度上限。固件用三个参数控制——FIELD_WEAK_LO（默认 750）开始介入，到 FIELD_WEAK_HI（默认 1000）达到最大值 FIELD_WEAK_MAX（默认 5A）：

config.h 里哪几个参数最值得调

Inc/config.h 参数很多，真正会改变体感的只有这四个：

I_MOT_MAX（默认 15A）：单轮电机电流限。调大加速更猛，但掉电更快、有触发 BMS 过流的隐患；调小则"安全但发肉"
N_MOT_MAX（默认 1000 rpm）：超速保护。换小轮径要调大（小轮需要更高转速达到同速）；调小是最直接的速度上限保险
FIELD_WEAK_MAX（默认 5A，仓库注明 10 寸轮测到 10A）：决定提顶多高。调大功耗明显上升，可能触发 BMS 过压保护；调小则接近禁用，需配合 FIELD_WEAK_ENA=1 才生效
CTRL_MOD_REQ：选驾驶性格。VLT_MODE 响应最快（机械臂）、SPD_MODE 保持恒速（巡航）、TRQ_MODE 按扭矩请求且输入为 0 时自由滑行（人骑最自然）

电机电感、电阻等参数不用自己标定，仓库已附带校准好的控制器，可参考 VESC 风格的参数标定界面：

🛡️ 烧不进去或乱转：常见故障速查

现象：st-flash 找不到目标 / 解锁失败。原因：SWD 没接好，或 RDP 锁定禁用了调试口。处理：对照引脚分布图核对 SWD 引脚，跑make unlock后重新上电
现象：上电后电机无反应或只转一边。原因：variant 与输入接线不匹配，或 MOTOR_LEFT_ENA/MOTOR_RIGHT_ENA 被注释、转向反了（INVERT_*_DIRECTION）。处理：看调试串口 cmdL/cmdR 有没有值
现象：碰油门电机乱跳。原因：输入上下限未校准。处理：长按电源键 5 秒至蜂鸣，反复把电位器打到最小和最大，回中后按电源键确认，数值会存入 flash
现象：开场弱后电机突然疯转。原因：FIELD_WEAK_MAX 过高或 FIELD_WEAK_HI 过低。处理：立即恢复 FIELD_WEAK_ENA=0，README 明确警告电机可能极速旋转，后续标定必须悬空测试
现象：插上 USB-UART 后端口锁死。原因：左线（USART2）不耐 5V，且线上有 15V 红线。处理：改用右线（USART3）或 3.3V 适配器，红线永不接入

内置保护兜底：连续 TIMEOUT（默认 20）次错误/丢失命令即紧急停机；换相/正弦控制另有母线限流 I_DC_MAX（默认 17A，建议设为 I_MOT_MAX+2A）超限斩波；电池分级报警（3.60V/cell 轻鸣、3.37V/cell 欠压断电）；过温断电需先校准温度传感器才能启用。调试转向或霍尔问题时，看一眼电机内部霍尔排布会更容易理解 FOC 的角度采样：