HAL STM32G4 +TIM1 3路PWM互补输出+VOFA波形演示

HAL STM32G4 +TIM1 3路PWM互补输出+VOFA波形演示


✨最近学习研究无刷电机驱动,虽然之前有使用过,但是在STM32上还没实现过。本文内容参考欧拉电子例程,从PWM驱动开始学习。

  • 欧拉电子相关视频讲解:

STM32G4 FOC开发实战---高级定时器发波

🛠STM32CubeMX工程配置

  • 🌿时钟配置:

  • 🌿定时器1(TIM1)配置:

  • 🌿计数值:8000、计数方式:采用中心对称方式、时钟分频系数:2
  • 🌿死区时间配置:(TIMx timer deadtime register 2 (TIMx_DTR2)(x = 1, 8, 20))
  • Dead Time:120,其值对应的二进制值:B0111 1000
bash 复制代码
DTGF[7:5] = 0xx => DTF = DTGF[7:0]x tdtg with tdtg = tDTS.
    • 🔖死区时间换算:120/160MHz/2=1.5us
  • ✨死区时间参数,需要根据具体使用的MOS型号参数来调整。

  • 🔖逻辑分析仪死区时间测量:

  • 🌾如果上的Dead Time配置为160,其对应的二进制值:B1010 0000
c 复制代码
DTGF[7:5] = 10x => DTF = (64+DTGF[5:0])xtdtg with Tdtg = 2xtDTS
    • 🔖Dead Time配置为160,对应的死区时间换算:2*(64+32)/(160MHz/2)=2.4us
  • 🌾如果上的Dead Time配置为200,其对应的二进制值:B1100 1000:
c 复制代码
DTGF[7:5] = 110 => DTF = (32+DTGF[4:0])xtdtg with Tdtg = 8xtDTS.
    • 🔖Dead Time配置为200,对应的死区时间换算:8*(32+8)/(160MHz/2)=4us
  • 🌾如果上的Dead Time配置为230,其对应的二进制值:B1110 0110:
c 复制代码
DTGF[7:5] = 111 => DTF = (32+DTGF[4:0])xtdtg with Tdtg = 16xtDTS
    • 🔖Dead Time配置为230,对应的死区时间换算:16*(32+6)/(160MHz/2)=7.6us

📙STM32CubeMX串口DMA配置

  • 🔖主要时为了使用VOFA串口调试工具,来显示图形数据观测。如果自己有逻辑分析仪的话,这一点可以忽略。
  • 🌿配置串口并开启DMA:

  • ⚡开启DMA一定要勾选对应中断:

📘业务代码完善

  • 🌿重新给定各通道计数值。
  • 🌿开启PWM输出。
c 复制代码
	TIM1->CCR1 = 2000;
	TIM1->CCR2 = 5000;
	TIM1->CCR3 = 4000;
	HAL_TIM_Base_Start(&htim1);
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_3);
	HAL_TIMEx_PWMN_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
	HAL_TIMEx_PWMN_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
	HAL_TIMEx_PWMN_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_3);
  • 🌿串口相关的代码,根据个人需求copy相应内容:(注意勾选Use microLIB选项)
c 复制代码
#include <stdio.h>
#include "usart.h"
#include <string.h>
#include <stdarg.h>
//使用printf()发送数据,需要对printf函数进行重定向,且只能使用USART1。
// 重定向fputc函数,使用printf()发送数据
int fputc(int ch, FILE *f)
{
	// 参数1:串口句柄,参数2:要发送的数据;参数3:要发生数据的长度;参数4:超时等待时间
	HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 100);
	return ch;
}
//DMA发送:本项目中使用的方法
// DMA模式
void log_DMA(const char *format, ...)
{
	va_list args;			// 定义参数列表变量
	va_start(args, format); // 从format位置开始接收参数表,放在arg里面

	char strBuf[256];				// 定义输出的字符串
	vsprintf(strBuf, format, args); // 使用vsprintf将格式化的数据写入缓冲区
	va_end(args);					// 结束可变参数的使用

	// 等待上次的数据发送完成,避免新的数据覆盖正在传输的数据,导致混乱
	while (HAL_UART_GetState(&huart1) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX)
	{
		// Wait for DMA transfer to complete
	}

	HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)strBuf, strlen(strBuf));
}


//中断式发送:
// 中断模式
void log_IT(const char *format, ...)
{
	va_list args;			// 定义参数列表变量
	va_start(args, format); // 从format位置开始接收参数表,放在arg里面

	char strBuf[256];				// 定义输出的字符串
	vsprintf(strBuf, format, args); // 使用vsprintf将格式化的数据写入缓冲区
	va_end(args);					// 结束可变参数的使用

	// 等待上次的数据发送完成,避免新的数据覆盖正在传输的数据,导致混乱
	while (HAL_UART_GetState(&huart1) == HAL_UART_STATE_BUSY_TX)
	{
		// Wait for transfer to complete
	}

	HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, (uint8_t *)strBuf, strlen(strBuf));
}

//使用sprintf()函数,阻塞式发送:
// 堵塞模式
void log(const char *format, ...)
{
	va_list args;			// 定义参数列表变量
	va_start(args, format); // 从format位置开始接收参数表,放在arg里面

	char strBuf[256];				// 定义输出的字符串
	vsprintf(strBuf, format, args); // 使用vsprintf将格式化的数据写入缓冲区
	va_end(args);					// 结束可变参数的使用
	HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)strBuf, strlen(strBuf), HAL_MAX_DELAY);
}
  • 🌿main函数代码
c 复制代码
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
	float temp[3];
	uint8_t TempData[16];
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_TIM1_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
//	TIM1->PSC = 30000;//VOFA上位机观测,开启
//	TIM1->ARR = 10000;
	TIM1->CCR1 = 2000;
	TIM1->CCR2 = 5000;
	TIM1->CCR3 = 4000;
	HAL_TIM_Base_Start(&htim1);
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
	HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_3);
	HAL_TIMEx_PWMN_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
	HAL_TIMEx_PWMN_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_2);
	HAL_TIMEx_PWMN_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_3);
	
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		if((GPIOC->IDR & GPIO_PIN_0) != 0)
		{
			temp[0]=1.0f;
		}else
		{
			temp[0]=0.0f;
		}
				if((GPIOC->IDR & GPIO_PIN_1) != 0)
		{
			temp[1]=3.0f;
		}else
		{
			temp[1]=2.0f;
		}
				if((GPIOC->IDR & GPIO_PIN_2) != 0)
		{
			temp[2]=5.0f;
		}else
		{
			temp[2]=4.0f;
		}
		 TempData[12] = 0x00;//写入结尾数据
    TempData[13] = 0x00;
    TempData[14] = 0x80;
    TempData[15] = 0x7f;

		memcpy(TempData,(uint8_t*)temp,sizeof(temp));
//		HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)TempData, 16, 100);
		HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)TempData, 16);
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

📒串口上位机VOFA配置

  • 🍃首先对工程代码修改,调整定时器分频系数以及计数值:
c 复制代码
	TIM1->PSC = 30000;//VOFA上位机观测,开启
	TIM1->ARR = 10000;
  • 🍃串口上位机VOFA配置:
  • 参数配置:
  • 🌿打开串口后,添加参数显示到,显示控件中:
  • 🔖波形显示:

📚工程源码

c 复制代码
链接:https://pan.baidu.com/s/19iAekOOqH-2pB3TjZoZFhw?pwd=t2q0 
提取码:t2q0
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