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在玩转一个板卡之前，我们首先得弄清楚它的硬件结构和性能，这样才能更好的发挥其最大功效。官方一本用户手册UM1945，对于本套件的参数指标、使用方式和原理图做了详细的介绍，可惜是英文的。 1、套件整体认识 ST的电机控制器套件严格说是有2种，一种不带电源称之为P-NUCLEO-IHM001，另一种多了电源适配器（12V 2A）称之为P-NUCLEO-IHM002，本次拿到的套件是P-NUCLEO-IHM002。两者对比见下图：
P-NUCLEO-IHM002是ST推出的入门级电机控制套件，该套件包含ST公司的NUCLEO-F302R8核心板和X-NUCLEO-IHM07M1电机驱动扩展板以和一个永磁式三相无刷直流电动机以及一个直流电源适配器。 P-NUCLEO-IHM002可分为4个功能模块，分别是控制模块、功率驱动模块、电机模块和DC电源模块，如下图所示： 
控制模块： 采用NUCLEO-F302R8核心板，主要任务是接受用户的命令和配置参数，完成梯形6步或矢量控制算法，输出以驱动电机。 功率驱动模块： 采用X-NUCLEO-IHM07M1扩展板，采用STSPIN L6230作为电机驱动器，具有过流和过热保护。扩展板包含了所有必要的动态功率和 模拟元件完成低压永磁同步电机控制。 电动机模块： 采用奔牛公司的低压三相直流无刷电机作为被控对象。 DC电源模块： 为套件提供12V 2A的直流电源。 2、NUCLEO-F302R8核心板 P-NUCLEO-IHM002套件的控制模块采用的是NUCLEO-F302R8核心板。和Nuleo-64系列开发板一样，风格一致，电路也几乎完全一样，只是在接口略微不同和微控制器不同，这个板卡相信是大家的老朋友了。
NUCLEO-F302R8核心板的主要功能特点： (1)STM32F302R8T6微控制器。 (2)支持Arduino UNO R3 Shield扩展板，微控制器所有IO口引脚通过排针座引出。 (3)ST-LINK/V2-1调试器。 (4)3个LED：一个USB通讯LED、一个电源LED、一个用户LED。 (5)2个机械按键：复位RESET、用户USER B1。 (6)USB接口的3个不同功能：虚拟串口、容量存储、调试接口。 (7)3种不同供电方式：mini USB接口供电;IO引脚用电;通过Arduino UNO R3 Shield接口供电。 (8)支持Keil、IAR、embed在线IDE的设计工具。 这里有必要介绍下NUCLEO-F302R8板上的TM32F302R8T6了，它基于高性能的ARM® Cortex®-M4 架构，可运行在高达72MHz的频率下面，内嵌一个浮点数运算单元(FPU)，有助于快速完成复杂运算;内部集成了64 KB的FLASH存储器和16 KB的SRAM存储器;内部集成一个高达5Msps的ADC，三个比较器，多达18个电容感应通道，一个DAC通道，低功耗RTC，一是通用的32位定时器，一个定时器专用到电机控制，以及多达三个通用16位定时器，三个I2C，三个USART，最多2个SPI接口与多路全双工I2S，一USB FS装置，CAN和红外线发射器等资源。 3、X-NUCLEO-IHM07M1扩展板 X-NUCLEO-IHM07M1是ST公司专门为STM32 Nucleo核心板设计的基于L6230驱动器的三相无刷直流电动机驱动扩展板。它提供一种在STM32 Nucleo工程中的低成本、简单易用的三相无刷直流电动机控制解决方案。
X-NUCLEO-IHM07M1使用ST morpho 接口链接到STM32 Nucleo核心板，并为其他扩展板提供ST morpho接口，并且给用户预留Arduino UNO R3接口，用户可自行焊接安装。目前支持4款Nucleo板(NUCLEO-F030R8, NUCLEO-F103RB, NUCLEO-F302R8 orNUCLEO-F401RE)。
0 {' J: T5 `: L- e" A X-NUCLEO-IHM07M1是完全可配置的，并且支持无传感器和有传感器的闭环控制模式。下面是X-NUCLEO-IHM07M1的结构图： 
在X-NUCLEO-IHM07M1扩展板上使用的是ST公司为三相无刷电动机设计的DMOS全数字驱动器L6230，采用PowerSO36封装，内部带有过流和过热保护。 X-NUCLEO-IHM07M1扩展板的规格数据和主要参数如下： (a)无刷直流电动机和永磁同步电动机的三相驱动板 (b)通常的工作电压范围在8-48V直流电 (c)2.8A的输出峰值电流(1.4A均方根电流) (d)操作频率高达100KHz (e)非耗散过流检测和保护 (f)热检测和过热保护 (g)与ST的梯形6步算法和 矢量控制算法完全兼容 (h)完全支持有传感器和无传感器模式 (i)为电动机电流检测可配置为3电阻或1电阻检测的跳线 (j)提供霍尔/编码器形式的电机传感器接口和电路 (k)提供DAC、GPIO等的调试接口 (l)板载电位器接口可控制电机速度 (m)具有预留的测试点 (n)兼容STM32 Nucleo核心板，配备ST morpho接口 X-NUCLEO-IHM07M1扩展板的应用目标： (a)低压永磁同步电机驱动器 (b)低功耗风扇 (c)电动工具 (d)工业传动 ; V. t4 y* q2 O下面看看X-NUCLEO-IHM07M1的主要构成： （1）L6230驱动核心 L6230是一个DMOS完全可配置的三相无刷BLDC/ PMSM电机驱动器。DMOS与CMOS器件结构类似，也有源、漏、栅等电极，但是漏端击穿电压高。DMOS主要有两种类型，垂直双扩散金属氧化物半导体场效应管VDMOSFET（vertical double-diffused MOSFET）和横向双扩散金属氧化物半导体场效应管LDMOSFET（lateral double-dif fused MOSFET）。在功率应用中，由于DMOS技术采用垂直器件结构(如垂直NPN双极晶体管)，因此具有很多优点，包括高电流驱动能力、低Rds导通电阻和高击穿电压等。DMOS的主要技术指标有：导通电阻、阈值电压、击穿电压等。 L6230特点如下：
内部结构框图：
, S2 R* G8 ^8 ~( q( R6 B/ A 管脚功能如下表： ( Q& e# l+ S9 ^$ X' l) e
电源电压通过外部连接器J1提供，不能接反。 " w4 J1 D/ O3 l 
J9跳线用于选择与之连接的NUCLEO-64板使用USB还是通过扩展板供电。J9闭合，则通过扩展板给NUCLEO-64板供电，此时需要确保NUCLEO-64板的JP5连到E5V，JP1移除。 
(2)过电流检测(OCP)和电流感应测量 L6230驱动器具有不需要外部电阻实现过流保护与的内部检测电路。在L6230内部电流检测并与内部的电流基准比较，当电流过流时，会在DIAG引脚输出低电平表示。
DIAG引脚最终连接到NUCLEO-F302R8核心板上，当检测到过流，立刻停止输出驱动信号。其中电流检测可以使用J5和J6跳接线来选择使用3电阻还是但电阻结构，并最终影响选择的控制算法。
原理图部分如下： 
(3)霍尔/编码器电机的转速传感器
在X-NUCLEO-IHM07M1扩展板上，预留了一个用于检测电机速度的霍尔/编码器传感器检测接口J3。可以通过这个接口外接速度传感器，构成带速度环的闭环调速系统。同时这个接口还提供了一个+ 5V和GND的电源接口，供外接传感器使用，同时可用JP3跳接线选择是速度传感器否使用上拉电阻。 原理图如下： 
(4)电动机位置检测 在X-NUCLEO-IHM07M 1扩展板上提供了电动机位置检测电路，可以选择2中方法，一种是有传感器方案(使用霍尔/编码器电机的转速传感器)，另一种是无传感器方案，在微型电机驱动里面很受欢迎。 原理图如下： 
(5)总线电压和温度检测电路 在X-NUCLEO-IHM07M1扩展板上，提供了总线电压感测和温度测量的电路，其中总线电压检测是由电阻分压器来完成的，温度检测是由一个NTC温度传感器完成，可构成过压、过热保护。通过核心板的ADC功能即可计算出总线电压和温度。 原理图如下： 5 g& r; K/ V; \
4、三相无刷直流电动机 P-NUCLEO-IHM002套件选择了奔牛公司的BR2804-1700KV-1型三相无刷直流电动机，支持高达12V直流输入，用于航模。 电机参数如下：
可以看到BR2804-1700KV-1型三相无刷直流电动机电压额定11.1V，空载转速可达18000转/分，电流0.6A，1700rpm/v，极对数为7。 + Y6 s$ w. P o 最后附上用户手册和原理图：
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