中级
30 分钟

使用TB9061AFNG和STM32F302VC创建一个安静强大的BLDC控制系统

无刷控制,无限可能

Brushless 15 Click with CLICKER 4 for STM32F302VCT6

已发布 7月 22, 2025

点击板

Brushless 15 Click

开发板

CLICKER 4 for STM32F302VCT6

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F302VC

我们多功能的无刷电机控制解决方案可无缝集成到现有系统中,为各种工程需求提供强大且适应性强的解决方案。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Brushless 15 Click基于TB9061AFNG,这是一款汽车预驱动器,带有用于驱动东芝半导体3相全波无刷直流电机的无传感器控制器。3相电机由PWM输出信号驱动,其占空比由mikroBUS的PWM信号决定。此输入PWM信号在逻辑电路中被测量、计算和校正。TB9061AFNG根据其结果生成20kHz内部PWM信号。之后,TB9061AFNG将内部PWM输入无传感器核心逻辑,并输出无传感器驱动信号用于3相无刷电机。除了PWM信号外,内部PWM占空比还可以通过施加在TB9061AFNG的ASIG引脚上的模拟电压进行控制,使用板载的标记为VR1的微调器手动设置。当PWM引脚短路接地时,来自VR1的模拟电压控制内部PWM占空比。用户还可以通过选择板载旋转开关标记为SW1的输入电压来选择强制换向频率。使用SW1,TB9061AFNG通过内部ADC接收SFCF

(强制换向频率选择)引脚的电压,并决定9.375到25.000rpm的强制换向频率。用户还可以根据SW2开关的设置将前导角度值设置为7.5°、15°或30°。当SW2处于下位时,前导角度设置为7.5°,上位表示设置为15°,中位表示设置为30°。如果选择了7.5°或15°,则在强制换向期间前导角度设置为0°。当正常换向开始时,它会自动更改为SW2指定的值。如果选择了30°,即使在强制换向期间,前导角度也设置为30°。TB9061AFNG具有多种诊断电路和驱动控制功能,包括过电流检测和电机驱动电流限制电路、过温(内部和外部)和过压检测。还包含电机锁定检测、步进检测和自动返回控制电路。除了来自mikroBUS™插座的用于驱动3相电机的PWM引脚外,此Click board™还具有标记为EN的启用引脚,并连接到mikroBUS™插座的CS引脚,用于电源开/关(执行电机操作的启动

和停止控制)以优化功耗。DIR引脚连接到mikroBUS™插座的RST引脚,用于选择电机旋转方向(顺时针/逆时针)。此外,还可以检测旋转速度和异常操作,如电机锁定,这种情况通过连接到mikroBUS™插座的INT引脚的标记为OUTFG的蓝色LED指示灯进行指示。此Click board™支持外部电源为电机供电,可连接到标记为VM的输入端子,电压范围应在6V到18V之间,而BLDC电机线圈可连接到标记为U、V和W的端子。此Click board™只能在5V逻辑电压水平下运行。因此,在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,此Click board™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。

Brushless 15 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Clicker 4 for STM32F3 是一款紧凑型开发板,作为完整的解决方案而设计,可帮助用户快速构建具备独特功能的定制设备。该板搭载 STMicroelectronics 的 STM32F302VCT6 微控制器,配备四个 mikroBUS™ 插槽用于连接 Click boards™、完善的电源管理功能以及其他实用资源,是快速开发各类应用的理想平台。其核心 MCU STM32F302VCT6 基于高性能 

Arm® Cortex®-M4 32 位处理器,运行频率高达 168MHz,处理能力强大,能够满足各种高复杂度任务的需求,使 Clicker 4 能灵活适应多种应用场景。除了两个 1x20 引脚排针外,板载最显著的连接特性是四个增强型 mikroBUS™ 插槽,支持接入数量庞大的 Click boards™ 生态系统,该生态每日持续扩展。Clicker 4 各功能区域标识清晰,界面直观简洁,极大

提升使用便捷性和开发效率。Clicker 4 的价值不仅在于加速原型开发与应用构建阶段,更在于其作为独立完整方案可直接集成至实际项目中,无需额外硬件修改。四角各设有直径 4.2mm(0.165")的安装孔,便于通过螺丝轻松固定。对于多数应用,只需配套一个外壳,即可将 Clicker 4 开发板转化为完整、实用且外观精美的定制系统。

CLICKER 4 for STM32F302VCT6 double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32F302VC Image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

256

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

100

RAM (字节)

40960

你完善了我!

配件

2207V-2500kV BLDC电机是一款外转子无刷直流电机,具有2500的kV值和M5轴直径。它是一个出色的解决方案,可满足许多最初由有刷直流电机执行的功能,或用于遥控无人机、赛车等多种应用。

Brushless 15 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Forward/Reverse Direction
PC15
RST
Enable
PA4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Signal
PE9
PWM
Interrupt
PD0
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Brushless 15 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ MXS Data Capture Board front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以CLICKER 4 for STM32F302VCT6作为您的开发板开始。

PIC32MZ MXS Data Capture Board front image hardware assembly
Thermo 21 Click front image hardware assembly
Thermo 21 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product6 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
PIC32MZ MXS Data Capture Board NECTO MCU Selection Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto image step 11 hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 Brushless 15 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • brushless15_set_duty_cycle - 此功能以百分比设置PWM占空比(范围[0..1])。

  • brushless15_enable_device - 此功能通过将EN引脚设置为低逻辑状态来启用设备。

  • brushless15_switch_direction - 此功能通过切换DIR引脚状态来改变方向。

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 main.c
 * @brief Brushless15 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Brushless 15 Click board by driving the 
 * motor in both directions at different speeds.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Controls the motor speed by changing the PWM duty cycle once per second.
 * The duty cycle ranges from 20% to 80%. At the minimal speed, the motor switches direction.
 * Each step will be logged on the USB UART where you can track the program flow.
 * 
 * @note
 * The maximal PWM Clock frequency for this Click board is 1 kHz. 
 * So, depending on the selected setup the user will need to lower the MCU's main clock frequency 
 * in the setup in order to get the PWM clock frequency down to 1 kHz.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "brushless15.h"


static brushless15_t brushless15;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    brushless15_cfg_t brushless15_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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.
    brushless15_cfg_setup( &brushless15_cfg );
    BRUSHLESS15_MAP_MIKROBUS( brushless15_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( PWM_ERROR == brushless15_init( &brushless15, &brushless15_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BRUSHLESS15_ERROR == brushless15_default_cfg ( &brushless15 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    static int8_t duty_cnt = 2;
    static int8_t duty_inc = 1;
    float duty = duty_cnt / 10.0;
    
    brushless15_set_duty_cycle ( &brushless15, duty );
    log_printf( &logger, "> Duty: %d%%\r\n", ( uint16_t )( duty_cnt * 10 ) );
    
    Delay_ms ( 1000 );
    duty_cnt += duty_inc;
    if ( 8 == duty_cnt ) 
    {
        duty_inc = -1;
    }
    else if ( 1 == duty_cnt ) 
    {
        duty_inc = 1;
        duty_cnt = 2;
        log_printf( &logger, " Switch direction\r\n\n" );
        brushless15_switch_direction ( &brushless15 );
    }
}

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

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。