STM32G4入门与电机控制实战——基于X-CUBE-MCSDK的无刷直流电机与永磁同步电机控制实现 课件 第二章.pptx

第二章P-NUCLEO-IHM03STM32电机控制套件2024年6月26日

NUCLEO-G431RB开发板1234X-NUCLEO-IHM16M1三相驱动板三相云台电机DC电源

套件组成套件包括NUCLEO-G431RB开发板、X-NUCLEO-IHM16M1驱动板、云台直流无刷电机GBM2804H-100T、以及直流电源STSPIN830是一款紧凑型三相电机驱动器，适合磁场定向控制（FOC）方案图2-1P-NUCLEO-IHM03STM32电机控制套件组成

NUCLEO-G431RB开发板01

1.1概述STM32G431RB是一款32位微控制器基于高性能Arm?Cortex?-M432位RISC内核其最高频率可达170MHz且带有浮点单元内嵌高级模拟外设集

1.1概述NUCLEO-G431RB板通用功能如下：?采用LQFP64封装的STM32微控制器?与ARDUINO?共享的1个用户LED?1个用户按钮和1个复位按钮?32.768kHz的晶体振荡器?板连接器：ARDUINOUnoV3扩展连接器意法半导体的morpho延长引脚头，用于完全访问所有STM32I/O?灵活的电源选项：ST-LINK、USBVBUS或外部电源?具有USB重新枚举功能的板上STLINK-V3E调试器/编程器：大容量存储器、虚拟COM端口和调试端口?提供了全面的免费软件库和例程，可从STM32CubeMCU软件包获得?支持多种集成开发环境（IDE），包括IAREmbeddedWorkbench?、MDK-ARM，以及STM32CubeIDE?STM32CubeMCU软件包提供全面的自由软件库和例程图2-2NUCLEO-G431RB开发板实物图

1.1概述NUCLEO-G431RB板特有功能如下：?外部SMPS生成Vcore逻辑电源?24MHzHSE（高速外部时钟信号）?板连接器：外部SMPS实验专用连接器Micro-AB或Mini-ABUSB连接器（用于ST-LINK）MIPI?调试连接器?兼容Arm??MbedEnabled?图2-2NUCLEO-G431RB开发板实物图

1.2NUCLEO-G431RB开发板硬件构成（1）硬件设计框图图2-3NUCLEO-G431RB开发板的硬件设计框图

1.2NUCLEO-G431RB开发板硬件构成（2）元器件的布局图2-4正面元器件布局图2-5反面元器件布局

1.2NUCLEO-G431RB开发板硬件构成（3）电源供应通过USB电缆连接到CN1的主机PC（默认设置）连接到CN7引脚24的外部7V-12V（VIN）电源连接到CN7引脚6的外部5V（E5V）电源一个连接到CN1的外部5VUSB充电器（5V_USB_CHGR）连接至CN7引脚16的外部3.3V电源（3V3）图2-6电源拓扑图

1.2NUCLEO-G431RB开发板硬件构成（4）NUCLEO-G431RB开发板与Arduino的连接图2-7开发板的Arduino连接器示意图图2-8Arduino和STmorpho连接引脚图

1.2NUCLEO-G431RB开发板硬件构成（5）NUCLEO-G431RB开发板IO口的分配表2-1开发板IO口分配

X-NUCLEO-IHM16M1三相驱动板02

2.1概述?X-NUCLEO-IHM16M1是基于STSPIN830面向BLDC/PMSM电机的三相驱动板，为三相低电压低电流无刷直流电机提供电机控制方案，其规格参数和主要功能如下：?标称工作电压范围为：直流7V~45V?输出电流可达1.5A（有效值）?过流保护和互锁功能?过热保护和欠电压保护?反电动势（BEMF）感应电路?支持三电阻或单电阻电流采样检测?基于霍尔效应的传感器或编码器输入连接器?可用于调速的电位计?配有STmorpho连接器?可选择3个或6个PWM直接驱动输入进行驱动?可调节阈值的限流器?Bus电压和PCB温度的感应?待机模式

2.2X-NUCLEO-IHM16M1三相驱动板硬件构成?图2-9X-NUCLEO-IHM16M1及STSPIN830的位置

2.2X-NUCLEO-IHM16M1三相驱动板硬件构成图2-10STSPIN830功能框图图2-11X-NUCLEO-IHM16M1电机驱动器连接图

2.2X-NUCLEO-IHM16M1三相驱动板硬件构成（2）X-NUCLEO-IHM16M1驱动板上的TSV994运算放大器，可将采样电阻上的电压进行放大和偏移到可采样的范围，并把得到的信号输入到MCU的ADC端口，完成了电流的采样。可以选择三电阻或单电阻的采样方式