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30 分钟

使用AMT49400和STM32F302VC轻松将无传感器BLDC电机驱动器集成到您的设计中

告别缠绕的电线

Brushless 21 Click with CLICKER 4 for STM32F302VCT6

已发布 7月 22, 2025

点击板

Brushless 21 Click

开发板

CLICKER 4 for STM32F302VCT6

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F302VC

提升家用电器(如风扇和泵)性能的完美选择,提供灵活性和多功能性以优化其运行。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Brushless 21 Click 基于 AMT49400,这是一款来自 Allegro Microsystems 的集成 MOSFET 的三相无刷直流电机控制器。集成的磁场定向控制(FOC)算法实现了最佳效率和动态响应,并最大限度地减少了噪声。此外,Allegro 专有的非反向启动算法提高了启动性能。连接到标记为 U、V 和 W 的端子的 BLDC 电机在上电后会朝目标方向启动,无需反向抖动或振动。Soft-On Soft-Off (SOSO) 功能在 ON 命令(风车状态)时逐渐增加电机电流,在 OFF 命令时逐渐减少电机电流,从而进一步减少噪声并平稳地操作电机。该 Click board™ 允许选择与 MCU 通信的接口。可以通过将标

记为 COMM SEL 的 SMD 跳线定位在适当位置来选择 PWM 和 I2C 接口。注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则 Click board™ 可能无响应。选择 I2C 接口时,可以通过 EEPROM 可编程性设置电机额定电压、额定电流、额定速度、电阻和启动配置文件。另一方面,通过将占空比命令应用于 AMT49400 的 PWM 输入引脚来控制电机速度。除了 mikroBUS™ 插座的 PWM 引脚外,此 Click board™ 还具有标记为 EN 的启用引脚,并布线到 mikroBUS™ 插座的 CS 引脚,以优化用于电源开/关目的的功耗。布线到 mikroBUS™ 插座默认 INT 引脚的 FG 引脚向系统提供电机

速度信息,如电机锁定检测。此功能监控电机位置以确定电机是否按预期运行。如果检测到锁定状态,电机驱动将在尝试自动重新启动之前禁用 5 秒。该 Click board™ 可以通过 VIO SEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电压电平,使 3.3V 和 5V 的 MCU 都能正确使用通信线路。此外,通过标记为 VBB SEL 的跳线选择 AMT49400 的电源,以从 4V 到 16V 范围内的外部电源端子或 mikroBUS™ 电源轨提供 5V 为 AMT49400 供电也是可能的。不过,该 Click board™ 配备了一个包含易于使用功能的库和一个可作为进一步开发参考的示例代码。

Brushless 21 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 额定值和 M5 轴径。它是替代许多初始由有刷直流电机执行的功能或用于遥控无人机、赛车等应用的理想解决方案。

Brushless 21 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Enable
PC15
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Signal
PE9
PWM
Motor Speed Detection
PD0
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB10
SCL
I2C Data
PB11
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Brushless 21 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

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 Brushless 21 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • brushless21_set_duty_cycle - 此功能设置占空比(百分比范围 [0..1])。

  • brushless21_get_motor_speed - 此功能读取电机速度(以 Hz 为单位)。

  • brushless21_switch_direction - 此功能通过切换 DIR 位来改变电机方向。

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 Brushless21 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Brushless 21 Click board by driving the 
 * motor at different speeds.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration which sets the GPIO 
 * as a default communication and enables the PWM.
 *
 * ## Application Task
 * Controls the motor speed by changing the PWM duty cycle once per second. The duty cycle ranges from 0% to 100%. 
 * When the Click board is configured in I2C mode the motor switches the direction at a minimal speed.
 * Also, the chip internal temperature, VBB voltage and the motor speed readings are supported in I2C mode.
 * Each step will be logged on the USB UART where you can track the program flow.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "brushless21.h"

static brushless21_t brushless21;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    brushless21_cfg_t brushless21_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.
    brushless21_cfg_setup( &brushless21_cfg );
    BRUSHLESS21_MAP_MIKROBUS( brushless21_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = brushless21_init( &brushless21, &brushless21_cfg );
    if ( ( PWM_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BRUSHLESS21_ERROR == brushless21_default_cfg ( &brushless21 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    static int8_t duty_cnt = 1;
    static int8_t duty_inc = 1;
    float duty = duty_cnt / 10.0;
    
    if ( BRUSHLESS21_OK == brushless21_set_duty_cycle ( &brushless21, duty ) )
    {
        log_printf( &logger, "\r\n Duty Cycle : %d%%\r\n", ( uint16_t )( duty_cnt * 10 ) );
    }
    
    if ( BRUSHLESS21_DRV_SEL_I2C == brushless21.drv_sel ) 
    {
        int8_t temperature = 0;
        float motor_speed = 0;
        float vbb_voltage = 0;
        if ( BRUSHLESS21_OK == brushless21_get_temperature ( &brushless21, &temperature ) )
        {
            log_printf( &logger, " Temperature: %d C\r\n", ( int16_t ) temperature );
        }
        if ( BRUSHLESS21_OK == brushless21_get_motor_speed ( &brushless21, &motor_speed ) )
        {
            log_printf( &logger, " Motor Speed: %.2f Hz\r\n", motor_speed );
        }
        if ( BRUSHLESS21_OK == brushless21_get_vbb_voltage ( &brushless21, &vbb_voltage ) )
        {
            log_printf( &logger, " VBB Voltage: %.2f V\r\n", vbb_voltage );
        }
        if ( 0 == duty_cnt ) 
        {
            duty_inc = 1;
            if ( BRUSHLESS21_OK == brushless21_switch_direction ( &brushless21 ) )
            {
                log_printf( &logger, " Switch direction\r\n" );
            }
        }
    }
    
    if ( 10 == duty_cnt ) 
    {
        duty_inc = -1;
    }
    else if ( 0 == duty_cnt ) 
    {
        duty_inc = 1;
    }
    duty_cnt += duty_inc;
    Delay_ms ( 1000 );
}

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

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