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使用DRV8830和STM32G474RE使您的电机控制项目更可靠

实现最佳电机响应

DC Motor 11 Click with Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

已发布 7月 22, 2025

点击板

DC Motor 11 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G474RE

拥抱刷式电机控制。使用这个直流电机控制解决方案来控制电机电流限制和电流感应!

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

DC Motor 11 Click基于德州仪器的DRV8830,这是一款带有串行接口的低电压电机驱动器。该IC是一款集成的H桥驱动器,具有通过单个电阻限制负载电流的电流调节电路。H桥的低导通电阻降低了总功率损耗,而先进的控制电路在输出状态改变时注入死区间隔,防止电流穿越。DRV8830还集成了保护功能,包括欠压、过流和过温保护。这些事件中的每一个都将导致H桥的MOSFET被禁用。消除故障条件后,设备将继续其操作。DRV8830包括一个与DAC连接的内部参考电压。该DAC

产生一个用于设置PWM调节输出电压的电压,因此设置了电机的速度和方向。DAC由I2C接口的VSET位控制。有关所需输出电压的详细命令,请参阅DRV8830数据表。DC Motor 11 click使用I2C接口与主MCU通信,并且故障引脚(FLT)被路由到mikroBUS™插座的INT引脚。可以使用附加的SMD跳线帽(JP1和JP2)选择I2C地址,标记为ADDR SEL,确定了DRV8830从设备I2C地址的最低有效位。虽然DRV8830支持通过负载的最大直流/有效值或峰值驱动电流为1A,但限制为最

大0.6A。较高的电流将导致过流保护被激活。电机的峰值电流被限制在约1A,确保可靠的启动,同时防止过流保护被激活,即使施加了较大的负载扭矩。尽管H桥之间的电阻较低,但应监测电流以防止在负载相当高的情况下过度加热。该Click板只能使用3.3V逻辑电压电平操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压电平转换。但是,该Click板配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

DC Motor 11 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G474R MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32G474RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G474RE front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

128k

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

DC齿轮电机 - 430RPM(3-6V)代表了电机和齿轮箱的一体化组合,齿轮的添加导致了电机速度的降低,同时增加了扭矩输出。这种齿轮电机具有直齿轮箱,使其成为对扭矩和速度要求较低的应用的高度可靠解决方案。对于齿轮电机来说,最关键的参数是速度、扭矩和效率,在这种情况下,无负载时的速度为520RPM,最大效率时为430RPM,电流为60mA,扭矩为50g.cm。额定工作电压范围为3-6V,顺时针/逆时针旋转方向,这种电机代表了许多最初由刷式直流电机在机器人技术、医疗设备、电动门锁等领域执行的功能的极佳解决方案。

DC Motor 11 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Fault Indicator
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

DC Motor 11 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G474RE MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 DC Motor 11 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • dcmotor11_control - 电机控制

  • dcmotor11_get_fault - 获取故障

  • dcmotor11_get_interrupt_state - INT引脚上的中断状态

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief DcMotor11 Click example
 * 
 * # Description
 * This application is motor driver with the current limiting and current sensing.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver init and sets first motor settings.
 * 
 * ## Application Task  
 * Waits for valid user input and executes functions based on set of valid commands.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dcmotor11.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static dcmotor11_t dcmotor11;
static log_t logger;

uint8_t motor_speed;
uint8_t motor_dir;
uint8_t f_motor_state = 1;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    dcmotor11_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    dcmotor11_cfg_setup( &cfg );
    DCMOTOR11_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    dcmotor11_init( &dcmotor11, &cfg );

    dcmotor11_get_fault( &dcmotor11 );
    
    // Start settings 
    motor_dir = DCMOTOR11_DIRECTION_FORWARD;
    motor_speed = DCMOTOR11_VSET_480mV;
    dcmotor11_control( &dcmotor11, DCMOTOR11_DIRECTION_FORWARD, motor_speed );
}

void application_task ( void )
{
    // Speed increase 
    motor_speed += 4;
    if ( motor_speed >= DCMOTOR11_VSET_4820mV )
    {
        log_printf( &logger, "---- MAX SPEED ---- \r\n" );
        motor_speed = DCMOTOR11_VSET_4820mV;
        dcmotor11_control( &dcmotor11, motor_dir, motor_speed );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "---- Speed increase ---- \r\n" );
        log_printf( &logger, " MOTOR SPEED: %d \r\n", motor_speed );
        
        dcmotor11_control( &dcmotor11, motor_dir, motor_speed );
    }

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    // Speed decrease 
    motor_speed -= 4;
    if ( motor_speed < DCMOTOR11_VSET_480mV )
    {
        log_printf( &logger, "---- MIN SPEED ---- \r\n" );
        motor_speed = DCMOTOR11_VSET_480mV;
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "---- Speed decrease ---- \r\n");
        log_printf( &logger, " MOTOR SPEED: %d \r\n", motor_speed );
        
        dcmotor11_control( &dcmotor11, motor_dir, motor_speed );
    }

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    // Stop / Start
    if( f_motor_state == 1 )
    {
        log_printf( &logger,"---- Stop Motor!!! ---- \r\n" );
        f_motor_state = 0;
        dcmotor11_stop( &dcmotor11 );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger,"---- Start Motor ---- \r\n" );
        f_motor_state = 1;
        motor_speed = DCMOTOR11_VSET_480mV;
        dcmotor11_control( &dcmotor11, motor_dir, motor_speed );
    }

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    // Direction - Forward / Backword 
    if ( motor_dir == 2 )
    {
        log_printf( &logger,"---- Direction - [FORWARD] ---- \r\n" );
        motor_dir = 1;
        dcmotor11_control( &dcmotor11, motor_dir, motor_speed );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger,"---- Direction - [BACKWARD] ---- \r\n" );
        motor_dir = 2;
        dcmotor11_control( &dcmotor11, motor_dir, motor_speed );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

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