通过使用我们的无刷驱动器提升您的电机控制体验,提供无与伦比的平滑度、智能功能和卓越性能,以满足您的各种需求。
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硬件概览
它是如何工作的?
Brushless 25 Click基于德州仪器的MCT8316A,这是一款高速度无传感器梯形控制集成FET BLDC驱动器。它是需要高达3kHz电气速度的高速运行、12V至24V BLDC电机的启动时间非常快(小于50ms)以及快速减速(小于150ms)应用的理想解决方案。驱动器的控制通过存储在板载非易失性EEPROM中的寄存器设置高度可配置。此功能使设备在配置后可以作为独立设备运行。此外,MCT8316A允许高水平的监控,算法中的任何变量都可以通过两个12位DAC作为模拟输出观察。Brushless 25 Click使用标准的I2C 2线接口,允许主机MCU配置EEPROM设置并读取详细的故障和电机状态信息。如果发生故障情况,MCT8316A将把FLT引脚拉到低逻辑状态,同时通过FAULT LED进行视觉显示。FG引脚用作电机速度指示器,提供
与电机速度成比例的脉冲。该Click板具有用于连接三相BLDC电机的半桥输出CBA螺钉端子和用于外部电机电源的VM端子。RST引脚可以通过关闭所有MOSFET将电机驱动器设置为睡眠模式。该板上有三个开关用于手动控制连接的电机。速度可以通过PWM或模拟值控制,可以通过SPEED CTRL开关选择。PWM信号可以通过mikroBUS™插座的相应引脚设置,而模拟值可以通过Microchip的MCP4161,一个带非易失性存储器的8位单SPI数字电位器设置。电机驱动器期望高达95KHz的PWM频率或732μV分辨率的模拟电压。此外,这也是从睡眠模式唤醒电机驱动器的一种方式。DIR开关可以改变电机旋转方向,具有0和1两个位置。低位置(0)设置相位驱动序列为ABC,而高位置(1)设置为ACB序列。I2C接口可以覆盖此输入。
制动开关也有两种状态,高位进入制动状态。MCT8316A将降低输出速度到阈值,并在此开关处于高位时保持在制动状态。I2C接口也可以覆盖此输入。此外,Brushless 25 Click在mikroBUS™插座上方配有两个用于某些可选功能添加的插头。右侧未填充插头上的VBK引脚是内部降压稳压器的输出电压引脚,用于某些外部负载。该插头上的其他引脚用于通过DAC和SOX引脚监控算法变量和相电流反馈(SOX引脚也可以配置为其中一个DAC引脚)。左侧是一个未填充的插头,带有E_WD和E_CLK信号,作为外部时钟参考和看门狗输入引脚。该Click板只能在3.3V逻辑电压水平下操作。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,该Click板配备了包含函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G071RB 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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
36864
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™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
原理图
一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
通过调试模式的应用程序输出
1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。
2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。
软件支持
库描述
该库包含 Brushless 25 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
brushless25_register_write
- Brushless 25数据写入功能。brushless25_register_read
- Brushless 25数据读取功能。brushless25_set_speed_value
- Brushless 25设置速度功能。
开源
代码示例
这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。
/*!
* @file main.c
* @brief Brushless 25 Click example
*
* # Description
* Application example shows the device's capability of controlling
* the brushless motor speed and state of the driver.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver, sets the device into slow start mode
* and sets the speed of the motor to 30%.
*
* ## Application Task
* This example is taking track of the state of the driver and motor, as well as its
* voltage and speed which is changing from 30% to 100%, and logging it onto the USB UART terminal.
*
* @author Stefan Ilic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "brushless25.h"
static brushless25_t brushless25;
static log_t logger;
uint8_t sw_data = 0;
uint8_t speed_val = 3;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
brushless25_cfg_t brushless25_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.
brushless25_cfg_setup( &brushless25_cfg );
BRUSHLESS25_MAP_MIKROBUS( brushless25_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = brushless25_init( &brushless25, &brushless25_cfg );
if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( BRUSHLESS25_ERROR == brushless25_default_cfg ( &brushless25 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
brushless25_set_speed_value( &brushless25, ( speed_val * 10 ) );
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint32_t tmp_data = 0;
uint16_t spd_data = 0;
uint16_t voltage_data = 0;
brushless25_register_read( &brushless25, BRUSHLESS25_REG_SYS_STATUS2, &tmp_data );
tmp_data &= BRUSHLESS25_STATE_MASK;
switch ( tmp_data )
{
case BRUSHLESS25_STATE_SYSTEM_IDLE:
{
log_info( &logger, " System is idle " );
break;
}
case BRUSHLESS25_STATE_MOTOR_START:
{
log_info( &logger, " Motor is starting " );
break;
}
case BRUSHLESS25_STATE_MOTOR_RUN:
{
log_info( &logger, " Motor is running" );
if ( ( speed_val < 10 ) && ( sw_data == 0 ) )
{
speed_val++;
if ( speed_val == 10 )
{
sw_data = 1;
}
}
else if ( ( speed_val > 3 ) && ( sw_data == 1 ) )
{
speed_val--;
if ( speed_val == 3 )
{
sw_data = 0;
}
}
break;
}
case BRUSHLESS25_STATE_MOTOR_ALIGN:
{
log_info( &logger, " Motor is aligning " );
break;
}
case BRUSHLESS25_STATE_MOTOR_IDLE:
{
log_info( &logger, " Motor is in idle mode " );
break;
}
case BRUSHLESS25_STATE_MOTOR_STOP:
{
log_info( &logger, " Motor is stoped " );
brushless25_set_brake_state( &brushless25, BRUSHLESS25_BRAKE_ON );
break;
}
case BRUSHLESS25_STATE_FAULT:
{
log_error( &logger, " Fault accured " );
brushless25_set_brake_state( &brushless25, BRUSHLESS25_BRAKE_ON );
for ( ; ; );
}
case BRUSHLESS25_STATE_MOTOR_BRAKE:
{
log_info( &logger, " Motor brake is on " );
brushless25_set_brake_state( &brushless25, BRUSHLESS25_BRAKE_OFF );
break;
}
default:
{
break;
}
}
brushless25_set_speed_value( &brushless25, ( speed_val * 10 ) );
Delay_ms ( 1000 );
brushless25_register_read( &brushless25, BRUSHLESS25_REG_SYS_STATUS2, &tmp_data );
spd_data = ( uint16_t ) tmp_data / 10;
brushless25_register_read( &brushless25, BRUSHLESS25_REG_SYS_STATUS1, &tmp_data );
voltage_data = ( ( uint16_t ) ( tmp_data >> 16 ) / 10 );
log_printf( &logger, " Motor speed: %d Hz \r\n", spd_data );
log_printf( &logger, " Motor voltage: %d V \r\n", voltage_data );
log_printf( &logger, " --------------------- \r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END