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hoverboard-firmware-hack-FOC：一晚完成平衡车FOC固件刷写，让"嗡嗡作响"变"无声顺滑"

【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

闲鱼淘回来的平衡车，一开机就嗡嗡发响，骑起来车轮一阵一顿，车身抖得像台电动剃须刀。这不是硬件老化，多半是主板里原厂换相程序在拖后腿。hoverboard-firmware-hack-FOC 就是为此而生的开源固件：它把字段定向控制（FOC）写进 STM32 主板，取代原厂程序。整条平衡车FOC固件刷写链路其实只有四件事——接线、解锁、烧录、调参，零基础也能一次走完。

一分钟原理：换相和 FOC 到底差在哪

原厂"换相"控制像一场接力赛：按顺序给线圈通电，转子被一段一段地"接力"推着走，每次交接都有一下顿挫，所以吵、所以颠。

FOC 则像一个贴身陪跑的司机：实时算出转子此刻的角度，然后连续地修正三相电流的大小和方向，让磁场始终"咬"在转子上。

差别直接体现在体验上：

• 换相：噪声大、起步一冲一冲，效率一般
• FOC：扭矩输出平滑、能耗更低，还支持弱磁控制把极速再顶上去

刷不刷？如果你只是想安静、顺滑地骑，刷。

开工前，桌上要摆哪几样东西

| 类别 | 要求 | 说明 | | -- | -- | -- | | 主板 |STM32F103RCT6或兼容的GD32F103RCT6| 绝大多数平衡车主板都是这两种芯片，固件均支持 | | 编程器 |ST-Link V2+ 几根杜邦线 | 走 SWD 接口烧录 | | 电脑软件 | ST-Link Utility（或 openocd）+ 任意串口助手 | 前者负责解锁和烧录，后者负责调参 | | 固件 | 编译出的固件文件 | 克隆仓库后用 PlatformIO 或 Makefile 编译 |

拿不到现成固件文件也没关系，仓库自带完整的编译入口：

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

克隆后按 platformio.ini 选环境编译，或者用仓库自带的 Makefile 一条命令搞定，比如make -e VARIANT=VARIANT_USART。不想装编译环境，也可以直接用现成编译好的固件文件。

平衡车FOC固件刷写的三步操作：接线、解锁、烧录

第一步：断电接线

找到主板上的SWD 编程口（三针：SWCLK、SWDIO、GND），把 ST-Link 一一对应接好：SWCLK → PA14，SWDIO → PA13，GND → GND。

图里把主板每个接口都标了名：右侧红框三针即 SWD 口（PA14/SWCLK、PA13/SWDIO、GND），下方两排彩线是左右侧板线，烧录和后续接串口都用得上。

⚠️接线前必须断开电池电源，且接线供电不超过 3.3V。侧板线里那根 15V 红线只能取 200mA 小电流，拿它当大电流电源或接错极性，轻则烧板，重则烧侧板驱动电路。

第二步：解锁读保护的规范流程

插上 ST-Link 打开 ST-Link Utility，点读取，大概率弹出一行"Can not read memory! Disable Read Out Protection and retry."

弹窗在提示：芯片开了读保护。别当故障处理，这是原厂芯片在"锁门"，下一步走 Option Bytes 开门即可。

这不是故障，是原厂程序给 Flash 上了读保护锁，规范解锁流程是：

1. 菜单Target → Option Bytes，把Read Out Protection设为Level 0，Apply 并确认
2. 对整片 Flash 做一次Erase（擦除是解锁保护的最后一步，不做会失败）
3. 重连设备，此时 Memory 可以正常读取了

第三步：烧录并验证

1. Memory 页选择固件文件，地址保持0x08000000（STM32F103 的 Flash 基址，32K 容量）
2. 点Program & Verify，等到Verification OK即首刷完成
3. 拆掉调试线，给车上电，短按电源键开机

刷完之后的平衡车FOC固件参数怎么调

刷完只是装上了新"大脑"，手感好不好，取决于你怎么告诉它。

先选玩法变体。打开 Inc/config.h，在 VARIANT 区挑一个（只选一个）：

• VARIANT_USART：串口控制，适合接 Arduino 做二次开发
• VARIANT_PPM / VARIANT_PWM / VARIANT_IBUS：适配各类航模遥控器
• VARIANT_NUNCHUK：Wii 双节棍做油门/刹车/转向
• VARIANT_HOVERCAR / VARIANT_SKATEBOARD：踏板卡丁车、遥控滑板

改完重新编译烧录即可，不需要动任何代码。

再开串口在线调参。在 config.h 里放开DEBUG_SERIAL_PROTOCOL宏，用115200波特率连上串口，就能直接和主板对话：

• GET：读当前参数
• SET：改参数
• SAVE：写进 EEPROM 持久保存

常用参数都在 config.h 里有注释，新手优先碰这几个：

| 参数 | 含义 | 默认值 | | -- | -- | -- | |RATE| 输入响应速率，越小越慢越柔 | 480（约 30） | |FILTER| 输入滤波，越小越柔和 | 6553（0.1） | |I_MOT_MAX| 单电机最大电流限幅 | 15A | |N_MOT_MAX| 最高转速限幅 | 1000rpm |

一次只改一个参数的调参法，是这套项目最该养成的习惯：改一个 → SAVE → 小范围试骑 → 感受差异 → 再改下一个。调参就像炒菜只加一味调料，同时动三样你永远不知道是哪样出了问题。

想图形化校验？用 VESC Tool 对电机跑一次 FOC 参数检测，极对数（Motor Poles）、反电动势、漏感等一眼看全，确认固件与你的电机匹配无误。

Run Detection 跑完后，弹窗里列出极对数 14、绕组电阻、漏感、温度补偿等实测值——调参前先拿这组真实数据打底，比凭感觉猜准得多。

翻车了？先对照这张表

| 现象 | 可能原因 | 解法 | | -- | -- | -- | | ST-Link Utility 报"Can not read memory"| 原厂读保护未解除 | 按上节 Option Bytes 流程：降保护等级 + 整片 Erase，别反复点重试 | | 烧录后Verification FAIL| 起始地址不对、SWD 线接触不良，或芯片刚擦完状态异常 | 地址回到 0x08000000，重插杜邦线，断电重连后再烧一次 | | 上车后起步顿挫、噪声依旧 | 还在用换相/正弦控制，或 RATE/FILTER 太激进 | 确认CTRL_TYP_SEL选了 FOC_CTRL；调低 RATE、调小 FILTER | | 弱磁参数一改完，电机高速飞车|FIELD_WEAK_MAX过大或FIELD_WEAK_LO过低 | 先把FIELD_WEAK_ENA归 0 恢复默认，再垫高车轮、空旷场地重调 | | 刷完完全没反应 | VARIANT 选错（输入源对不上），或没 SAVE 生效的参数 | 核对变体与实际接法一致；串口 GET 看参数是否可读 | | 串口收不到数据 | 波特率不是 115200、COM 口选错，或 DEBUG_SERIAL_PROTOCOL 没放开 | 对照 platformio.ini 里monitor_speed = 115200，放开宏重新编译 |

⚠️ 凡涉及弱磁（Field Weakening）的调参：调过头电机可能瞬间高速飞转，还会抬高功耗触发 BMS 过压保护。必须在空旷场地、车轮垫高、无人乘坐的状态下测试，后果是飞车和烧电机，不是"再调回来"那么简单。

还能怎么玩

• 弱磁提速：在 config.h 打开FIELD_WEAK_ENA，用FIELD_WEAK_LO / FIELD_WEAK_HI / FIELD_WEAK_MAX三段设定介入区间，不加大电流也能把极速上限再顶一截
• hovercar 卡丁车：切VARIANT_HOVERCAR，刹车油门两个踏板，静止时双击刹车踏板挂倒挡
• 机器人底盘：VARIANT_USART+ 仓库自带的 hoverserial 例程，一块 Arduino Nano 就能发转向/速度指令，实时读回转速、电压和板温
• 社区改装：README 末尾列了电动轮椅、TranspOtter 运输车、ROS 小车等大量案例，灵感管够

社区玩家基于 VARIANT_HOVERCAR 改出的四轮卡丁车：方向盘、双踏板、座椅齐活，倒车靠双击刹车踏板触发——同一块主板，玩法完全不同。

还记得开头那台嗡嗡响、起步一顿一顿的车吗？它现在应该安静地停在桌边，手推轮子有均匀的 FOC 阻尼，轻点油门就平滑起步。从接线到调参不过一个晚上，工具摊开、电池断开、一次只改一个参数——车就在那儿，刷吧 🚀

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