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：

• ✨本篇重点学习，如何配置PWM互补输出，和死区时间计算和设定，如果看了本篇还不会配置和计算死区时间，可以提着99米砍刀来找我。😁
• 📍有关VOFA数据传输协议可以参考《VOFA+上位机三种协议（FireWater，JustFloat，RawData）C语言参考代码》

🛠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
  

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，

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:

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:

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。

	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）

#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

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：

	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

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