STMicroelectronics X-STM32MP-RBT01機(jī)器人板，帶STSPIN948電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC，用于有刷直流電機(jī)。該板通過(guò)使用UART、I^2^C、PWM和GPIO連接的40引腳GPIO連接器與STM32MP微處理器連接。X-STM32MP-RBT01板可通過(guò)高達(dá)48V電源和兩個(gè)STSPIN948微處理器同時(shí)驅(qū)動(dòng)四臺(tái)直流電機(jī)。該板與STM32MP157F-DK2、STM32MP257F-DK和Raspberry Pi的GPIO連接器布局兼容。X-STM32MP-RBT01板用于工廠自動(dòng)化、家用電器、專(zhuān)業(yè)家電和工業(yè)機(jī)器人等應(yīng)用。

數(shù)據(jù)手冊(cè)；*附件：STMicroelectronics X-STM32MP-RBT01機(jī)器人板（帶STSPIN948)數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• STSPIN948電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC
• 能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)四個(gè)直流電機(jī)
• ISM330DHCXTR板載iNEMO慣性模塊，用于加速度計(jì)和陀螺儀
• LPS22HH用于高度測(cè)量的壓力傳感器
• IIS2MDC位置精度磁力計(jì)
• VL53L5CX和ToF傳感器
• 電源和電機(jī)用LED
• M24C32-RMN6TP和EEPROM，用于自動(dòng)GPIO設(shè)置和驅(qū)動(dòng)器設(shè)置
• 兼容STM32MP157F-DK2、STM32MP257F-DK和Raspberry Pi的GPIO連接器布局

連接器示意圖

基于X-STM32MP-RBT01機(jī)器人控制板的技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

一、核心特性概述

X-STM32MP-RBT01是STMicroelectronics推出的機(jī)器人應(yīng)用擴(kuò)展板，其核心創(chuàng)新點(diǎn)在于?雙STSPIN948電機(jī)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)?，可同時(shí)控制4路有刷直流電機(jī)，每路支持2.5A持續(xù)電流（峰值4.5A）和48V高壓輸入，總功率達(dá)480W。該板卡通過(guò)40針GPIO接口與STM32MP系列MPU（如STM32MP157F-DK2）或樹(shù)莓派兼容，集成I2C/UART/PWM多協(xié)議通信，并配備六軸IMU、磁力計(jì)、氣壓計(jì)及ToF傳感器，構(gòu)成完整的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)與環(huán)境感知系統(tǒng)。

二、關(guān)鍵硬件模塊解析

1. ?電機(jī)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)?

   • ?STSPIN948雙全橋驅(qū)動(dòng)?
     采用智能柵極驅(qū)動(dòng)技術(shù)，支持高頻PWM控制（最高100kHz），內(nèi)置電流檢測(cè)電阻（0.05Ω/3W）和故障保護(hù)電路（過(guò)流/過(guò)熱/欠壓鎖定）。通過(guò)MODE1-3跳線可配置工作模式（如快速衰減/混合衰減），REF引腳外接電位器實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電流調(diào)節(jié)。
   • ?典型電路設(shè)計(jì)?
     • 電源濾波：每路驅(qū)動(dòng)配備470nF+330μF電解電容組合抑制電壓紋波
     • 柵極優(yōu)化：4.7K柵極電阻配合100pF電容平衡開(kāi)關(guān)速度與EMI
     • 保護(hù)設(shè)計(jì)：1.5KE62A TVS二極管防護(hù)電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)

2. ?傳感器融合方案?

   傳感器類(lèi)型	型號(hào)	性能參數(shù)	應(yīng)用場(chǎng)景
   六軸IMU	ISM330DHCXTR	±16g加速度/±4000dps陀螺儀	姿態(tài)估計(jì)
   磁力計(jì)	IIS2MDC	±50高斯動(dòng)態(tài)范圍	電子羅盤(pán)
   氣壓計(jì)	LPS22HH	260-1260hPa測(cè)量范圍	高度定位
   ToF傳感器	VL53L5CX	8x8多區(qū)域測(cè)距（最長(zhǎng)4m）	避障導(dǎo)航

3. ?系統(tǒng)管理設(shè)計(jì)?

   • EEPROM（M24C32）自動(dòng)配置GPIO與驅(qū)動(dòng)參數(shù)
   • 5路狀態(tài)LED（紅/綠雙色）指示電機(jī)運(yùn)行與故障
   • 通過(guò)I2C1總線（SCL/SDA）統(tǒng)一管理所有傳感器

三、典型應(yīng)用電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. ?電機(jī)接口布局?
   • 功率走線寬度≥2mm（1oz銅厚），采用星型拓?fù)錅p少共模干擾
   • 電流檢測(cè)路徑使用Kelvin連接法（如CN3/CN4接口的SENSEA/B引腳）
2. ?傳感器布線建議?
   • IMU與磁力計(jì)遠(yuǎn)離電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊（建議間距>30mm）
   • ToF傳感器VL53L5CX需獨(dú)立3.3V供電，并添加47KΩ上拉電阻

四、應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)展

該板卡特別適用于：

• ?工業(yè)機(jī)器人?：通過(guò)高精度ToF+IMU實(shí)現(xiàn)SLAM建圖
• ?服務(wù)機(jī)器人?：氣壓計(jì)輔助樓層識(shí)別，磁力計(jì)修正航向漂移
• ?教育套件?：兼容樹(shù)莓派GPIO，支持Python/C++雙生態(tài)開(kāi)發(fā)