使用 CubeMx 生成未在 MC SDK V5.4.4 中包含的芯片的电机控制代码

只看该作者 · 2022-5-5 16:18

前言

当前 STM32 系列丰富多彩，多达 1000 多种的料号。同时，ST 针对电机 FOC 控制推出了 MC SDK V5.x 的马达控制软件系统。该软件可以结合 Cubemx 生成马达控制初始化代码。由于 MC Workbench 软件芯片选择有限，不可能包含所有 ST 的产品料号，因此客户需要使用该软件时，会发现备选的芯片料号并未包含在 workbench 中。

本文针对这种场景，详细说明如何结合 CubeMx 与 MC Workbench 生成 workbench 中所未包含芯片的控制程序，客户通过该说明可以使用全系列 STM32 产品用于电机的 FOC 控制，为客户带来便利。

本文涉及到的开发板、驱动板、马达分别是：Nucleo-STM32G474RET6 (控制板) + X-Nucleo-IHM16M1(功率板)+GBM2804H-100T(电机)以及 STM32G030K6T6 主芯片等。

只看该作者 · 2022-5-5 16:19

1、在 MC Workbench

找不到相应 MCU 型号的示例-- STM32G030K6T6

1.1 MC Workbench 中 MCU 的选择

使用 MC Workbench 生成电机控制工程时，选择列表中提供的同系列中的 MCU。比如我们需要使用列表中没有的

STM32G030K6T6 时，可以选择列表中的 STM32G071RB(LQFP64)。接下来分别配置电机参数，电源，电压/电流/温

度保护，启动参数，电流采样等等后，生成电机控制工程。此步骤可参考 ST 往期的技术培训。

只看该作者 · 2022-5-5 16:22

1.2 STM32CubeMX 中的操作

生成工程后，打开 STM32CubeMX 软件，选择最终要使用的 MCU，如 STM32G030K6 来创建新工程。

只看该作者 · 2022-5-5 16:23

1.3 导入上面的*.ioc 文件

选择 File->Import Project，导入之前 1.1 中创建的 ioc 工程。

检查下导入提示的 Import Status，如有错误或者警告，请根据 Error and Warning messages 进行调整。

只看该作者 · 2022-5-5 16:24

1.4 检查并生成工程

可以看到导入后的 STM32CubeMX 项目中已经包含有电机控制部分的 Middleware。

接下来选择 GENERATE CODE，生成工程。

新工程的文件夹目录如下，从该文件夹和上面的 IAR 工程空间都可以看到电机控制部分的 Middleware 已经包含进来了。

后面的编译下载工作此处不再赘述。

只看该作者 · 2022-5-5 16:25

1.5 注意事项

如果电脑中安装多个 CubeMX 版本，需要注意在使用过程中必须保持版本的统一，否则导入不成功。

只看该作者 · 2022-5-5 16:26

2. 2. 在 MC Workbench

有型号但没相应封装的 MCU 示例

-- STM32G474RET6

2.1 新建工程

如果有 Demo 板和电机，则选择对应的 Demo 板与电机型号，如果没有直接选择 customer board，这边我们看到没有Nucleo-STM32G474RET6，因此我们选择 customer board

只看该作者 · 2022-5-5 16:27

2.2 配置电机与功率板相关配置

分别配置电源，电压保护，电机，电流采样，功率管；因为我们使用了现成的功率板与电机，这边我们使用默认参数即可，如果是自己电机与功率板，请参考 ST 往期的技术培训。

只看该作者 · 2022-5-5 16:27

2.3 芯片选择与配置

我们看到在 MC workbench 中并没有STM32G474RET6 这个芯片型号，因此我们需要选择与之相近的单片机。

原则是 Flash 大小相同优先选择，型号相似次之，最后兼顾同一系列。这里我们可选择 STM32G474QE 作为参考型号。

只看该作者 · 2022-5-5 16:33

2.4 数字端口配置

这边我们使用的功率器件为单一 PWM 与控制使能方式，结合硬件连接为如下配置：

如果是 PWM 互补的方式则还需要配置下桥控制引脚。.

只看该作者 · 2022-5-5 17:00

2.5 模拟端口配置

同样的配置与硬件采样相关的模拟端口

只看该作者 · 2022-5-5 17:01

2.6 生成代码

生成 STM32G474QE 的电机控制代码，生成的 G474QE.ioc 用于后面 CubeMx 操作。

生成 CubeMx 工程文件

只看该作者 · 2022-5-5 17:02

2.7 新建 CubeMx 工程

新建 STM32G474RET6 的工程

只看该作者 · 2022-5-5 17:04

2.8 导入上面的 G474QE.ioc 文件

75704627392a7a5224.png (371.1 KB )

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只看该作者 · 2022-5-5 17:05

2.9 生成工程

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只看该作者 · 2022-5-5 17:05

2.10 验证是否正常工作

编译下载后，使用 Workbench 控制电机转动

只看该作者 · 2022-5-5 17:06

3.传统的文件拷贝方式示例

-- STM32G474RET6

如果上面两种简易方式已经可以满足移植要求了，下面的内容可以忽略，当然如果需要熟悉各个外设在电机控制中具体配置过程，下面内容可以做参考

3.1 前期准备

如 2.x 中所描述的生成 STM32G474QE 的电机工程，这边不再赘述。

只看该作者 · 2022-5-5 17:07

3.2 新建 CubeMx 工程

新建 STM32G474RET6 的工程

只看该作者 · 2022-5-5 17:08

3.3 配置 ADC

配置 ADC1 配置引脚

可以直接打开 MC Workbench 生成的 STM32G474QE 的*.ioc 文件做为参考

配置 ADC1 配置功能

这边注意 ADC1 左对齐，触发信号为 Tim1 Trigger Out Event，只有 Inject 模式没有 Regular 模式

使能 ADC1/2 中断

22517627393e8b4ddc.png (54.18 KB )

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配置 ADC2 引脚与功能

这边 ADC2_IN14 是复用在 ADC1_IN14 的引脚上

配置 ADC2 功能

ADC2 有两个通道用于电压与温度传感采样，使用 Regular 模式，用于电流采样的使用 Inject 模式，这点区别于 ADC1的配置

只看该作者 · 2022-5-5 17:09

3.4 配置 Timer1

配置 TIM1 输出管脚

这边只使用上桥的 PWM 输出，因此只配置上桥输出 PWM 波，其中 CH4 用于 ADC 触发，无外部 PWM 输出。

配置 TIM1 功能

这边有些宏定义，可以参考 MC Workbench 生成的工程，注意定义为相同名字

使能 TIM1 的中断

94861627394331252c.png (189.31 KB )

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