直流有刷电机驱动基于STM32F302R8+X-NUCLEO-IHM07M1（三）

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前言

主控板STM32F302R8+驱动板X-NUCLEO-IHM07M1+直流减速电机37GB3530，实现电机的正反转驱动。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驱动直流电机

1.1.功能需求

驱动直流电机转动，并实现直流电机的换向控制；按下一次按键电机正转，LED亮；再按一次按键电机停止，LED灭；再按一次按键电机反转，LED亮；再按一次按键电机停止，LED灭，以此循环。用到的控制信号与控制板STM32F302R8对应的引脚关系如下表所示。

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

二、软件编程

2.1.底层配置

1、RCC设置为外接时钟，72MHz
2、PA8、PA9、PC10、PC11设置为推挽输出，无上下拉电阻，高速，初始化状态值为0；PB13设置为推挽输出，下拉电阻，高速，初始化状态值为0；PC13设置为输入，无上下拉电阻。
3、IDE设置为MDK-RAM，在Keil环境中编写应用层与底层的接口函数，并在Keil环境中完成应用层代码与底层代码的集成。

2.2.应用层与底层的接口开发

2.3.应用层开发

编程思路：检测按键状态，通过按键状态执行不同的电机运行状态

2.3.1按键检测

当检测到按键的下降沿时，Mode++，Mode可能的值为：0，1，2，3，通过不同的Mode值执行不同的电机运行状态。

2.3.2状态切换

默认在停止状态并使能桥臂1和桥臂2，如果Mode=1，电机正转；Mode=2，电机停止；Mode=3，电机反转；如果Mode=4电机停止，以此循环。

2.3.3仿真验证

设定了5个下降沿，Mode值得变化为：1 2 3 0 1 ，电机依次正转 停止 反转 停止 正转

经过仿真验证，符合自己的逻辑设计需求

2.3.4输入输出信号类型设置

底层与应用层接口信号的名称及数据类型已经在Keil环境设置完成，设置如下输入输出信号类型：


其余输出信号均参考EN1_State设置

2.3.5代码生成设置

STM32F302R8芯片为ARM Cortex-M4内核

求解器设置为离散

2.3.6代码生成

Ctrl+B进行代码生成

注：因为在Stateflow中使用了falling函数，代码生成文件多了rt_zcfcn.c；rt_zcfcn.h；zero_crossing_types.h三个文件

2.4.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：APP_DCMotor

在工程中将APP_DCMotor目录中的.c文件都添加进工程

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APP_DCMotor文件夹下，也可以将改文件的路径进行添加。


编写驱动函数

在主函数中调用Matlab生成代码中的函数，APP_Motor_initialize()为模型初始化函数；APP_Motor_step()模型函数（执行该函数一次，相当于在Matlab中运行该模型一次），根据APP_Motor_step()函数的运算结果，进行MCU引脚赋值进行电机驱动，在Matlab中设置模型10ms运行一次，所以在工程下也要确保APP_Motor_step()函数10ms运行一次，在While循环里加入10ms延时，近似模拟10ms运行APP_Motor_step()函数一次

2.5.下载验证

总结

本章节采用STM32CubeMX+Matlab/Simulink+Keil工具链完成直流电机的驱动及方向控制，为后续章节的分析奠定基础。