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前言
主控板STM32F302R8+驱动板X-NUCLEO-IHM07M1+直流减速电机37GB3530,实现电机的开环调速控制。区别于上两章节,本章节工具链采用STM32CubeMX+Matlab/Simulink+Keil,在STM32CubeMX中配置底层,在Matlab/Simulink写应用层,在Keil环境中写应用层与底层的代码接口,并完成程序的集成。
一、STM32F302R8+X-NUCLEO-IHM07M1直流电机的开环调速
1.1.功能需求
通过按键控制直流电机的转速,由于STM32F302R8控制器只有一个按键,因此只能单方向控制电机的加速或者减速,本次实验为加速实验,每按一次按键,电机的转速将增加。
1.2.硬件设计
控制板:STM32F302R8 驱动板:X-NUCLEO-IHM07M1 直流电机:37GB3530,额定功率10W,额定电压12V,额定电流0.3A ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/c6a24dd906e040849bd3c0f4a5711b8b.png)
1.3.软件设计
1.3.1.底层配置
1、RCC设置为外部时钟,72MHz 2、PC13设置为输入,无上下拉电阻;PC10,PC11设置为输出,无上下拉电阻,高速,初值为0;PB13设置为输出,下拉电阻,高速,初值为0 3、PA8设置为TIM1_CH1,PA9设置为TIM1_CH2;TIM1时钟源设置为内部时钟,两通道均设置为PWM输出;TIM1时钟分频值设置为36-1,向上计数,ARR设置为100-1,PWM输出的周期为1/(72000000/36)100=510^-5s,也即20KHz,其余值保持默认即可 4、IDE设置为Keil,在Keil环境中进行应用层编程 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/ff55b896f73d45868eb7d2e2801a8870.png) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/db356e769ea74748953dccc2b4656fb1.png)
1.3.2.应用层与底层的接口开发
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/0c821e050394497984f56b7c371e5ab5.png) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2b6ea6b775d84f20ab9e70e1f72ec212.png)
1.3.3.应用层开发
1.3.3.1.应用层开发
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/b2a49f55a95e4a62b89cbe2e5dd62b86.png) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/10c70ac3ed2f452d8c175ebde3d9ff16.png)
1.3.3.2.占空比设置
检测到按键按下,占空比增大 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/aaddb396cae74e57a5c540a455b7e8ff.png)
1.3.3.3.LED程序运行指示
LED灯指示程序运行,0.5s闪烁 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/22d87a43e56d47079c55942dbdb3ca0f.png)
1.3.3.4.仿真验证
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/4b596041136c4b47818ee9435d27e30f.png) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/dd32354390f348289409f91ba32a9964.png) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/4841eb81fb1c449ab7fc1383cd44eef4.png) 仿真结果符合自己的设计需求
1.3.3.5.输入输出接口设置
根据底层的接口配置,设置输入输出的名称及信号类型,如下所示: ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/164c22ab30ef406c976a2c9ee8652646.png) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/3e5396c7ae6f46ce949793fa40f1d302.png) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/e760677d1d794e56b74eddbec6dc3f5c.png)
1.3.3.6.代码生成设置
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/8e1de94bdab9462bad7870acb6021856.png) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/3d015f62946f4b5b9e67cbbc155dd510.png) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/195c5501437242f09f67e65dceefd33c.png) ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/a5bf54b0a7e441498b89e76551344bcd.png)
1.3.3.7.代码生成
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/fc7b2a9f43b34dd08bab351295297a56.png)
1.3.4.应用层与底层的代码集成
将Matlab生成的代码文件夹复制到底层生成的工程下:DC_Driver ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/e4dbfc2983f8421c81bc48e13c985079.png) 在工程中将DC_Driver目录中的.c文件都添加进工程 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/ae16a4cb4a4443a0909ea5ad9f8cf9f3.png) 添加头文件路径 注:此时编译会报错,未定义“solver_zc.h”头文件,该头文件在Matlab安装路径下面,可以直接把该文件粘贴复制到DC_Driver文件夹下,也可以将该文件的路径进行添加。 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/41429c6015a7454a9b94d10caeb5884c.png) 添加DC_Driver.h头文件 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/91a62296e07246059aae241f8819623a.png) 在主函数中调用DC_Driver_initialize() ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/c8ee7af4b0af419dabddb1f3545f1306.png) 在While循环中调用DC_Driver_step(),根据DC_Driver_step()的运算结果进行电机驱动 注:调用DC_Driver_step()函数一次,相当于在Matlab中运行模型一次,Matlab中设置10ms模型运行一次,在工程中也要确保DC_Driver_step()10ms被调用一次 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/cc1b3c0b72c440ea911fa4d0870bae28.png)
1.3.5.下载验证
编译下载到开发板,观察实验现象 ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/f4f49d7f913948129b182d80828a21fa.png)
总结
主控板STM32F302R8+驱动板X-NUCLEO-IHM07M1+直流减速电机37GB3530,实现电机的开环调速控制,工具链采用STM32CubeMX+Matlab/Simulink+Keil,为后续章节的分析奠定基础
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