面向电机控制的STM32生态系统
从硬件开发板、软件工具和嵌入式软件到培训资源和文档，STM32生态系统可全方位简化电机控制应用的开发。
- 丰富的STM32/STM8（32位/8位）MCU产品组合，工业级，支持电机控制需求
- 量身打造的数字和模拟外设
- 各种嵌入式特性（在MC-SDK中提供）满足不同的应用需求
STM32 MCU特别适合开发永磁同步电机 (PMSM)、无刷直流电机 (BLDC)、交流感应电机 (ACIM) 和步进电机。
STM32 MCU旗舰产品，适用于电机控制应用
开发流程
软件工具
STM32工具和软件提供了一个集成开发环境，用于简化并支持电机控制解决方案的设计。
ST-MC-SUITE
ST-MC-Suite是一款在线解决方案查询工具，可轻松访问所有STM32和STM8 MCU资源（如应用说明、手册、演示文稿和期刊文章），以满足电机控制应用需求。其中包括的软件向导用于帮助开发人员选择相关材料、将材料打包中并一键下载。
| 产品编号 | 说明 |
| ST-MC-SUITE | 适用于STM32和STM8产品的在线电机控制解决方案查询工具 |
ST电机分析仪
ST电机分析仪是一款用于自动测量PMSM和BLDC电机的电气参数的软件工具。凭借该工具，用户可在短短数分钟内启动并运行一台未知电机。ST电机分析仪包含在用于STM32设备的X-Cube-MCSDK软件开发套件中。
STM32Cube和MC Workbench
STM32Cube是一套用于STM32微控制器和微处理器的免费工具和嵌入式软件模块，可满足整个项目开发周期的所有需求。其中包括STM32CubeMX配置工具，可为Cortex-M内核生成初始化C代码。Motor Control Workbench（可从X-CUBE-MCSDK中获取）与STM32CubeMX链接。开发人员可以在电机控制开发过程中通过Motor Control Workbench打开STM32CubeMX来更改STM32配置。
| 产品编号 | 配置 | 初始化代码生成 | 代码编辑 | 代码编译 | 调试 | 二进制编程 | 监测 |
| STM32CubeMX | |||||||
| STM32CubeIDE | （集成STM32CubeMX） | （集成STM32CubeMX） | |||||
| STM32CubeProgrammer | |||||||
| MC Workbench | |||||||
| STM32CubeMonitor | |||||||
| 电机试运行 |
步进电机解决方案
| 产品编号 | 说明 |
| STSW-STM32018 | 采用STM32F103微控制器驱动双极步进电机 |
| X-CUBE-SPN1 | 用于STM32Cube的步进双极电机驱动器扩展软件包 |
| X-CUBE-SPN2 | 用于STM32Cube的两轴步进电机驱动器扩展软件包 |
| X-CUBE-SPN3 | 用于STM32Cube的高功率步进电机驱动器扩展软件包 |
| X-CUBE-SPN4 | 用于STM32Cube的双刷直流电机驱动器扩展软件包 |
| X-CUBE-SPN5 | 用于STM32Cube的步进双极电机驱动器扩展软件包 |
专注于电机控制套件和探索套件
P-NUCLEO-IHM03
- 该平台为三相、低压、小电流直流无刷或PMSM电机提供了电机控制解决方案。其基于STSPIN830驱动器和STM32G431RB MCU
- P-NUCLEO-IHM03 STM32电机控制套件由X-NUCLEO-IHM16M1板、NUCLEO- G431RB板、无刷万向电机 (GBM2804H-100T) 和直流电源组成
B-G431B-ESC1
- 该探索套件基于STM32G431CB微控制器、L6387驱动器和STL180N6F7功率MOSFET。由主电源板以及带嵌入式ST-LINK/V2-1的子板组成
- 它是一种电子速度控制器 (ESC)，设计用于驱动单个3相无刷电机 (BLDC/PMSM)，并执行无传感器FOC算法和带速度调节的6步控制，以及主动制动功能算法
P-NUCLEO-IHM001和P-NUCLEO-IHM002
- 该套件为三相、低压、小电流直流无刷电机提供了完美的电机控制解决方案。其基于L6230驱动器（属于STSPIN系列）和STM32F302R8 MCU
- P-NUCLEO-IHM001套件由X-NUCLEO- IHM07M1板、NUCLEO-F302R8板和无刷直流电机（以及P-NUCLEO-IHM002电源）组成。
电机控制产品和主要特性
STM32产品组合包含基于Arm® Cortex®-M内核（M0、M0+、M3、M33、M4和M7）的设备。得益于MCU的共享生态系统，开发人员可以从更强的灵活性中受益，从而推进电机控制设计。STM8 MCU是我们的8位微控制器系列，可以进一步完善我们的产品，并为成本极其敏感的电机控制解决方案提供设计支持。
每个STM32系列均提供了一套不同的外设，以满足各种电机控制应用需求。
| STM32系列 | ARM内核 | CPU主频 | Flash存储器范围 | 模拟集成度 | MCtimer |
| STM32G0xx | Cortex-M0+ | 64MHz | [16 KB-512 KB] | + | 1x (128 MHz) |
| STM32F303 | Cortex-M4 (DSP/FPU) | 72MHz | [32 KB-512 KB] | ++++ | 3x (144 MHz) |
| STM32F302 | Cortex-M4 (DSP/FPU) | 72 MHz | [32 KB-512 KB] | +++ | 1x (144 MHz) |
| STM32F301 | Cortex-M4 (DSP/FPU) | 72 MHz | [16 KB-64 KB] | ++ | 1x (144 MHz) |
| STM32G431 | Cortex-M4 (DSP/FPU) | 170MHz | [32 KB-128 KB] | +++ | 2x (170 MHz) |
| STM32G473 | Cortex-M4 (DSP/FPU) | 170 MHz | [32 KB-128 KB] | ++++ | 3x (170 MHz) |
| STM32F4xx | Cortex-M4 (DSP/FPU) | 180MHz | [256 KB-1024 KB] | ++ | 2x (180 MHz) |
| STM32F7xx | Cortex-M7 | 216 MHz | [64 KB-2048 KB] | ++ | 2x (216 MHz) |
| STM32H7xx | Cortex-M7 + M4（可选） | 480 MHz | [128 KB-2018 KB] | ++ | 2x (240 MHz) |
| STM32F0xx | Cortex-M0 | 48MHz | [16..256 KB] | + | 1x 48MHz |
| STM32L4xx | Cortex-M4 | 80MHz | [64..1024 KB] | ++ | 2x 80MHz |
| STM32H5xx | Cortex-M33 (DSP/FPU) | 250MHz | [128..2048KB] | + | 2x (250MHz) |
| STM32C0xx | Cortex-M0+ | 48MHz | [16..256 KB] | + | 1x 48MHz |
STM32 F3系列和G4系列
STM32G4系列将运行频率为170 MHz的32位的Arm® Cortex®-M4内核（带FPU和DSP指令）与三种不同的硬件加速器、丰富的模拟外设和高级电机控制定时器相结合，以满足全部电机控制应用要求。这些产品系列是电机控制应用的理想选择。
STSPIN32F0
STSPIN32F0是一款系统级封装器件，提供适用于不同驱动模式的三相BLDC电机驱动集成解决方案。该产品系列将STM32F031微控制器与三个半桥式栅极驱动器相结合，能够驱动功率MOSFET或IGBT（电流能力为600 mA（供电和受电））以及其他模拟组件。
电机控制库性能（属于X-CUBE-MCSDK）
- 测试配置1：
- 基于STM32 Nucleo的硬件开发板（作为控制板）+ X-NUCLEO-IHM16M1（作为LV-LP电源板）
- 运行“传统的”STO/PLL无传感器解决方案
- PWM频率 = 20kHz - FOC = 10KHz
- 速度调节（中频任务）：1KHz
- 编译器STM CubeIDE（可选 -Ofast）
| MCU | CPU时钟 (MHz) | Cortex | 电流 | 预取 | I+D缓存 | CCM-RAM或ITCM-RAM | 总 | FOC lib Code |
| G071RB | 64 | M0+ | 3分流 |
|
|
| 37% | 27 |
| 1分流 |
| 47% | 28 | |||||
| F303RE | 72 | M4 | 3分流 |
| 18% | 19 | ||
| 1分流 |
| 35% | 18 | |||||
| F446RE | 180 | M4 | 3分流 |
| 11% | 24 | ||
| 1分流 |
| 15% | 24 | |||||
| G431RB | 170 | M4 | 3分流 |
| 9% | 20 | ||
| 1分流 |
| 12% | 19 | |||||
| H745ZI | 240 | M4（第2内核） | 3分流 |
|
| 5% | 24 | |
| F746ZG | 216 | M7 | 3分流 | 6% | 19 | |||
| 1分流 | 7% | 20 | ||||||
| C031RB | 48 | M0+ | 3分流 |
|
| 51% | 23 | |
| 3分流 |
| 49% | 23 | |||||
| H503RB | 250 | M33 | 3分流 |
| 8% | 25 | ||
| 1分流 |
| 11% | 25 |
- 测试配置2：
- 基于B-G473E-ZeSTS1的硬件开发板（作为控制板）+ STEVAL-LVLP01（作为LV-LP电源板）
- 运行HSO无传感器解决方案
- PWM频率 = 10kHz
- 速度调节（中频任务）：1KHz
- 编译器IAR（可选 - 高速）
| MCU | CPU时钟 (MHz) | Cortex | 电流 | 预取 | I+D缓存 | CCM-RAM | 总 | FOC lib Code |
| G473QE | 170 | M4 | 3分流 |
|
|
| 28% | 35 |
| 40（带分析仪） |
MCSDK Workbench生成的默认配置
在生成MCSDK Workbench之后，为了延长执行时间，可以使用CubeMx更改系统内核类别中的默认选项，或者在F3和G4情况下使用CCMRAM
实现电机控制的产品主要特性
X-CUBE-MCSDK中包含的电机控制库（如今可用于PMSM/BLDC电机）支持以下特性。
MC Workbench工具中的完全集成/配置：
| 主要特性 | STM32系列兼容性 | |
| 电流检测和过流保护OCP | 单电阻/三电阻分流 | F0 - F3 - F4 - F7 - L4 - G0 - G4 - H7 - C0 - H5 STSpin32F0/G4 |
| 隔离电流检测 (ICS) | G4 - STSpin32G4 | |
| 嵌入式比较器OCP、OPAMP | F3 - G4 | |
| 速度和位置传感 | 传感器（霍尔、编码器）、无传感器 | F0 - F3 - F4 - F7 - L4 - G0 - G4 - H7 - C0 - H5 STSpin32F0/G4 |
| 母线电压检测/保护（UVP和OVP） | VBUS读取、欠压和过压保护 | F0 - F3 - F4 - F7 - L4 - G0 - G4 - H7 - C0 - H5 STSpin32F0/G4 |
| 温度感测/保护 (OTP) | 温度测量、过温保护 | F0 - F3 - F4 - F7 - L4 - G0 - G4 - H7 - C0 - H5 STSpin32F0/G4 |
| 磁场定向控制 (FOC) | 单电机控制 | F0 - F3 - F4 - F7 - L4 - G0 - G4 - H7 - C0 - H5 STSpin32F0/G4 |
| 双电机控制（每台电机单独使用一对ADC） | F3 - F4 - G4 | |
| 双电机控制（共用ADC资源） | F3 - F4 - G4 | |
| 6步 | 完全支持 | F0 - F3 - G0 - G4 - STSpin32F0/G4 |
| ACIM | 通过WB进行配置，仅限示例 | G4 |
| 控制模式 | 扭矩/速度或位置控制 | F0 - F3 - F4 - F7 - L4 - G0 - G4 - H7 - C0 - H5 STSpin32F0/G4 |
| 无传感器模式 | STO/PLL, STO/Cordic (Luenberger) | F0 - F3 - F4 - F7 - L4 - G0 - G4 - H7 - C0 - H5 STSpin32F0/G4 |
| HSO（高速观测器） | G4 | |
| 其他特性 | MTPA、弱磁、前馈 | F0 - F3 - F4 - F7 - L4 - G0 - G4 - H7 - C0 - H5 STSpin32F0/G4 |
| PCF（FW支持） | 尚不支持 | |
| 不连续PWM | F0 - F3 - F4 - F7 - L4 - G0 - G4 - H7 - C0 - H5 STSpin32F0/G4 | |
| 过调制和单电阻分流相移 | F0 - F3 - F4 - F7 - L4 - G0 - G4 - H7 - C0 - H5 STSpin32F0/G4 | |
| Monitor control pilot - MC Protocol v2 | 高带宽1.84mbd | |
| IOC读取能力 | F0 - F3 - F4 - F7 - L4 - G0 - G4 - H7 - C0 - H5 STSpin32F0/G4 |
资源
STM32电机控制SDK6.0入门
MC-SDK v6.0.0提供了全新的GUI（Motor Control Workbench V2），完全支持FOC和6步控制，可增强开发人员的自主权，并在未来支持更多的功能和产品。
全新电机控制Nucleo套件入门
P-NUCLEO-IHM001入门
P-NUCLEO-IHM03入门
P-NUCLEO-IHM03 STM32电机控制套件由X-NUCLEO-IHM16M1板、NUCLEO- G431RB板、无刷万向电机 (GBM2804H-100T) 和直流电源组成。
STM32G4系列 - 产品概述
STM32G4系列集成了运行频率为170 MHz的32位Arm® Cortex®-M4内核（支持FPU和DSP指令），以及3种不同的硬件加速器：ART Accelerator™、CCM-SRAM执行加速器以及数学运算加速器。
电机控制MOOC
MOOC形式的STM32在线培训课程将帮助您利用意法半导体产品、软件和工具完成设计。
加入STM32社区
请随意提问、分享项目并与社区成员展开合作。
电机控制基础
