STMicroelectronics B-G473E-ZEST1S探索套件基于用于電機(jī)控制應(yīng)用的STM32G473 MCU。該套件設(shè)計(jì)用于電機(jī)控制應(yīng)用，可在最先進(jìn)的ST嵌入式SW算法（如HSO）下工作。B-G473E-ZEST1S是為逆變器板STEVAL-LVLP01生成PWM信號的控制板。該逆變器板可驅(qū)動B-MOTOR-PMSMA1中提供的低功耗/低壓電機(jī)。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：STMicroelectronics B-G473E-ZEST1S探索套件數(shù)據(jù)手冊.pdf

由于最新的嵌入式電機(jī)控制連接器V2，STMicroelectronics B-G473E-ZEST1S控制板連接到逆變器板。B-G473E-ZEST1S還通過板上的Morpho連接器支持電機(jī)驅(qū)動器擴(kuò)展板。多達(dá)三個逆變器板可以使用適配器B-ZEST-ADAPT1連接到同一控制板。B-G473E-ZEST1S支持三種或單分流配置，具有逐次或同步采樣功能。

特性

• 硬件特性
  • 三個用戶LED
  • 用戶/篡改和復(fù)位按鈕
  • 用于ADC的電位計(jì)
  • 板連接器
    • 電機(jī)控制連接器V2
    • Morpho連接器
  • STDC14和USART調(diào)試端口
  • 靈活的電源選項(xiàng)：電源板5V、ST-LINK USB VBUS、Morpho MC連接器的5V外部電源
  • 板載STLINK-V3EC調(diào)試器/編程器，帶USB重新枚舉功能：兩個虛擬COM端口和調(diào)試端口
  • STM32 G4閃存，通過X-CUBE-MCSDK創(chuàng)建的電機(jī)控制固件進(jìn)行編程
• 處理器特性（基于STM32G473 MCU）
  • 32位Arm? Cortex?-M4內(nèi)核
  • 時鐘頻率高達(dá)170MHz
  • 硬件加速器（Cordic、FMAC）
  • 512KB閃存/96KB SRAM
  • 3x電機(jī)控制定時器
  • 5個12位 ADC（19通道）
  • 7個超快比較器+DAC
  • 6x運(yùn)算放大器

示意圖

STM32G473電機(jī)控制探索套件技術(shù)解析與應(yīng)用實(shí)踐

一、產(chǎn)品概述與核心特性

?B-G473E-ZEST1S Discovery kit? 是STMicroelectronics推出的電機(jī)控制開發(fā)平臺套件，專注于支持ZeST（零速全轉(zhuǎn)矩）和HSO（高速操作）算法的實(shí)現(xiàn)。該控制板基于STM32G473QE微控制器構(gòu)建，是完整電機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分。

主要技術(shù)特性：

• ?核心處理器?：搭載STM32G473QET6微控制器，基于Arm Cortex-M4內(nèi)核，配備512KB閃存和128KB SRAM，采用LQFP128封裝
• ?用戶接口?：三個用戶LED指示燈、用戶/篡改按鈕、復(fù)位按鈕以及用于ADC采集的電位器
• ?連接接口?：MC連接器V2、Morpho MC接口、STDC14和USART調(diào)試端口
• ?供電系統(tǒng)?：支持多種電源選項(xiàng)，包括電源板的5V供電、ST-LINK USB VBUS供電，或通過Morpho MC連接器接入外部5V電源
• ?調(diào)試編程?：集成STLINK-V3EC調(diào)試器/編程器，具備USB重新枚舉能力，提供兩個虛擬COM端口和調(diào)試端口

二、系統(tǒng)架構(gòu)與硬件設(shè)計(jì)

2.1 平臺組成結(jié)構(gòu)

B-G473E-ZEST1S作為控制板，在ZeST Discovery包中需要與功率板（如STEVAL-LVLP01）、可選適配板（如BZEST-ADAPT1）以及附件包（如B-MOTOR-PMSMA1）協(xié)同工作。

2.2 連接架構(gòu)

控制板通過嵌入式MC連接器V2與功率板或適配板建立連接。此外，通過Morpho MC連接器，該平臺可支持多種電機(jī)驅(qū)動擴(kuò)展板，包括：

• X-NUCLEO-IHM08M1
• X-NUCLEO-IHM09M1
• X-NUCLEO-IHM16M1

2.3 調(diào)試系統(tǒng)

集成STLINK-V3EC作為嵌入式在線調(diào)試器和STM32 MCU編程器，同時提供USB虛擬COM端口橋接功能，極大簡化了開發(fā)調(diào)試流程。

三、軟件開發(fā)環(huán)境

3.1 系統(tǒng)要求

• ?多操作系統(tǒng)支持?：Windows 10、Linux 64位、macOS
• ?連接要求?：USB Type-A或USB Type-C to USB Type-C電纜

3.2 開發(fā)工具鏈

支持主流集成開發(fā)環(huán)境：

• ?IAR Systems? - IAR Embedded Workbench（僅Windows）
• ?Keil? - MDK-ARM（僅Windows）
• ?STMicroelectronics? - STM32CubeIDE（全平臺支持）

四、電機(jī)控制生態(tài)系統(tǒng)集成

該探索套件是STM32電機(jī)控制生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，具有以下顯著優(yōu)勢：

4.1 軟件資源

• 提供全面的免費(fèi)軟件庫和示例，包含在STM32CubeG4 MCU包中
• 預(yù)裝演示軟件于STM32閃存中，支持設(shè)備外設(shè)的獨(dú)立模式演示
• 通過X-CUBE-MCSDK電機(jī)項(xiàng)目配置工具簡化開發(fā)流程

4.2 算法支持

專門優(yōu)化以支持先進(jìn)的電機(jī)控制算法：

• ?ZeST算法?：實(shí)現(xiàn)零速下的全轉(zhuǎn)矩輸出，提升啟動性能
• ?HSO算法?：優(yōu)化高速運(yùn)行時的控制精度和效率

五、實(shí)際應(yīng)用場景

5.1 工業(yè)驅(qū)動

適用于工業(yè)自動化中的精密電機(jī)控制，如機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動、傳送帶系統(tǒng)等場景，充分利用Cortex-M4內(nèi)核的計(jì)算能力和豐富的外設(shè)資源。

4.2 家電應(yīng)用

在家電領(lǐng)域的無刷電機(jī)控制中，該套件提供了完整的解決方案，特別是對高速風(fēng)扇、壓縮機(jī)等應(yīng)用的支持。

六、開發(fā)最佳實(shí)踐

6.1 硬件配置建議

• 根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適的功率板和電機(jī)擴(kuò)展板
• 充分利用板載調(diào)試資源，提高開發(fā)效率
• 注意電源方案選擇，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

6.2 軟件開發(fā)策略

• 基于STM32CubeMX進(jìn)行硬件抽象層配置
• 利用STM32CubeG4包中的電機(jī)控制庫加速開發(fā)
• 通過虛擬COM端口實(shí)現(xiàn)實(shí)時調(diào)試和數(shù)據(jù)監(jiān)控