ST | 更高效，更智能，看STM32如何詮釋電機(jī)控制創(chuàng)新

芻狗

電機(jī)已經(jīng)深入到人們生活的每個(gè)角落。從小型消費(fèi)品到大型工業(yè)設(shè)備，風(fēng)扇、泵、電動(dòng)工具、吸塵器、洗衣機(jī)、空調(diào)、冰箱、汽車、機(jī)床、機(jī)器人等等都需要電機(jī)來提供驅(qū)動(dòng)力。

更高效的電機(jī)

電動(dòng)機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。在能量轉(zhuǎn)化過程中降低損耗，提升系統(tǒng)的效率是電動(dòng)機(jī)控制、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和電機(jī)設(shè)計(jì)中的永恒主題。隨著碳排放達(dá)成共識(shí)和環(huán)境革命的到來，電機(jī)控制需要工業(yè)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器不斷提高效率，降低成本，提高一體化水平，支持新技術(shù)進(jìn)入市場，并提高安全性和可靠性。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]為了提高電機(jī)系統(tǒng)的效率，電機(jī)控制技術(shù)大有可為。通過采用性能更高、集成度更高的半導(dǎo)體器件，功能強(qiáng)大且安全的微控制器，更智能的傳感器，結(jié)合更優(yōu)化的軟件算法，可實(shí)現(xiàn)提升效率、降低損耗的目的。

更智能的電機(jī)

電機(jī)智能化是實(shí)現(xiàn)智能工業(yè)的重要一環(huán)。電機(jī)控制的智能化可以從兩個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)。擴(kuò)展感知范圍 ，在電機(jī)控制方案中加入更多傳感器，如振動(dòng)傳感器，通過振動(dòng)來監(jiān)測電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，在發(fā)生故障之前提前感知，并進(jìn)行維護(hù)或者自動(dòng)修復(fù)。采用針對(duì)電機(jī)控制優(yōu)化的MCU ，并且添加豐富的外設(shè)功能，如高速ADC、柵極驅(qū)動(dòng)器、電源模塊，及電機(jī)控制PWM等等；而在軟件方面，可以加入更多的AI算法，比如環(huán)境感知信息的處理算法、自身參數(shù)的識(shí)別算法等。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]ST深耕工業(yè)電機(jī)控制市場超過20年，從傳統(tǒng)耐用可靠的電機(jī)控制方案到現(xiàn)代高效智能的電機(jī)控制方案，ST能夠提供性能強(qiáng)大的STM32 MCU、MPU和面向STM32一站式的電機(jī)控制解決方案；此外，完善的生態(tài)系統(tǒng)（包括一系列的評(píng)估板，參考設(shè)計(jì)，固件和開發(fā)工具鏈），將簡化工業(yè)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，加快產(chǎn)品上市。

為電機(jī)控制而優(yōu)化的STM32 MCU

針對(duì)電機(jī)控制市場，ST定義了一系列具有競爭力的MCU產(chǎn)品，支持從入門級(jí)到主流應(yīng)用，以及面向高端市場的電機(jī)控制需求：

可平替8位/16位MCU的STM32C0系列

基于Arm Cortex-M0+ 內(nèi)核，主頻48 MHz，采用90nm工藝，讓用戶以低于8位MCU的普惠價(jià)格，擁有32位MCU的性能，不僅可讓開發(fā)人員事半功倍，還將在8位/16位微控制器的典型應(yīng)用領(lǐng)域開疆拓土。STM32C0提供9種微型封裝，從最小的SO8N到最大的LQFP48，從8pin到48pin。新上市的STM32C071還將引腳拓展至64pin，并擁有128 KB 閃存和 24 KB 的 RAM，內(nèi)存配置翻了兩番，同時(shí)配有無晶振 USB 控制器，可簡化BOM、降低PCB布局的復(fù)雜性；額外的 SPI / I2C 接口和 32 位定時(shí)器，不僅為開發(fā)者提供降本增效的可能，還確保了STM32C071和STM32G0之間的引腳兼容性，為未來可能的產(chǎn)品移植提供便利。STM32C0系列面向價(jià)格敏感的入門級(jí)電機(jī)控制類應(yīng)用，如小家用、工業(yè)泵類、風(fēng)扇控制等。

入門級(jí)STM32G0系列

基于64MHz Arm® Cortex®-M0+內(nèi)核，該系列具有高效、簡單、堅(jiān)固耐用的特點(diǎn)，為高效微控制器必須具備的功能設(shè)定了新的定義。它內(nèi)置12位ADC、DAC和比較器以及內(nèi)置精確的內(nèi)部時(shí)鐘，以最小的BOM成本和最大的升級(jí)靈活性實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，讓用戶的投資物超所值。另外，它在傳統(tǒng)的8位和16位市場中具有很強(qiáng)的競爭力，幫用戶省去了管理不同架構(gòu)的需求，并節(jié)省相關(guān)的開發(fā)費(fèi)用。STM32G0系列非常適合入門級(jí)電機(jī)控制類應(yīng)用，如家用空調(diào)風(fēng)機(jī)、冷柜壓縮機(jī)、家用油煙機(jī)、高速電吹風(fēng)、吸塵器、電動(dòng)車控制器等。

主流STM32G4系列

基于170MHz Arm® Cortex®-M4內(nèi)核，支持FPU和DSP指令，以及三種不同的硬件加速器：ART Accelerator™可針對(duì)控制回路進(jìn)行優(yōu)化加速、CCM-SRAM程序執(zhí)行加速器，以及數(shù)學(xué)運(yùn)算加速器。該系列還提供豐富的高級(jí)模擬外設(shè)，內(nèi)置高達(dá)5個(gè)12位ADC、7個(gè)12位DAC、7個(gè)高速比較器和6個(gè)可編程運(yùn)算放大器，集成了用于三相逆變器和全橋轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)器的先進(jìn)電機(jī)控制定時(shí)器。同時(shí)，該系列與STM32F3系列高度兼容，確保用戶在設(shè)計(jì)不同性能等級(jí)的衍生應(yīng)用時(shí)提供卓越的效率。STM32G4系列非常適合主流電機(jī)控制類應(yīng)用，如變頻家用或中央空調(diào)、變頻冰箱、高端智能洗衣機(jī)、電動(dòng)工具、高端電動(dòng)車等。

兼具高性能和安全性的STM32H5系列

基于強(qiáng)大的Arm® Cortex®-M33內(nèi)核 ，運(yùn)行頻率高達(dá)250 MHz，從最基本的安全構(gòu)建模塊到ST維護(hù)的安全認(rèn)證服務(wù)，提供可擴(kuò)展的安全性，滿足所有應(yīng)用需求。STM32H5系列基于ST先進(jìn)的40nm工藝，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化的性價(jià)比平衡，提供豐富的內(nèi)存，外設(shè)和封裝選擇，給用戶帶來更強(qiáng)勁的性能和安全性，提供更多設(shè)計(jì)自由，加快產(chǎn)品上市。STM32H5延續(xù)STM32現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)，有助于開發(fā)者輕松實(shí)現(xiàn)各類開發(fā)應(yīng)用，還新增了一些特有的新功能，例如I3C通信接口，Secure manager，器件生命周期管理。適用的應(yīng)用場景包括：智能家居，如空調(diào)系統(tǒng)、冰箱、報(bào)警系統(tǒng)；工廠自動(dòng)化，如PLC、電機(jī)控制、工業(yè)泵；智能城市的通信網(wǎng)關(guān)、燈光控制、能量轉(zhuǎn)換；以及鍵盤、跟蹤裝置、醫(yī)療配件等消費(fèi)類應(yīng)用。

面向高端應(yīng)用的STM32H7系列

基于Arm® Cortex®-M7內(nèi)核，運(yùn)行頻率高達(dá)600 MHz。具有單核和雙核版本 (Cortex®-M7 + Cortex®-M4)，獲得了基于Cortex®-M的微控制器行業(yè)迄今最高的基準(zhǔn)測試分?jǐn)?shù)，高達(dá)3224 CoreMark。它具有出色的內(nèi)存可擴(kuò)展和靈活性，內(nèi)置從64 KB到2 MB不等的嵌入式Flash存儲(chǔ)器，564 KB到1.4 MB的嵌入式SRAM，以及高達(dá)200 MHz的超快外部存儲(chǔ)器接口。買元器件現(xiàn)貨上唯樣商城！STM32H7系列為開發(fā)人員提供了更高的自由度，以適應(yīng)未來最終用戶對(duì)豐富、互聯(lián)、強(qiáng)大和安全應(yīng)用的需求，并滿足不斷變化的市場要求。

ST電機(jī)控制完整解決方案

除MCU產(chǎn)品外，ST還提供一系列面向不同終端應(yīng)用的解決方案，包括家用電器、通用電機(jī)伺服控制以及電動(dòng)工具類應(yīng)用，為客戶提供從控制器到驅(qū)動(dòng)器及傳感器的開箱即用軟硬件集成方案。

STM32 電機(jī)控制軟件及生態(tài)支持

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]從硬件開發(fā)板、軟件工具和嵌入式軟件，到培訓(xùn)資源和文檔，STM32生態(tài)系統(tǒng)可全方位簡化電機(jī)控制應(yīng)用的開發(fā)：

• 豐富的STM32/STM8（32位/8位）MCU產(chǎn)品組合，工業(yè)級(jí)，支持電機(jī)控制需求
• 針對(duì)電機(jī)應(yīng)用量身打造的數(shù)字和模擬外設(shè)
• 各種嵌入式特性（在MC-SDK中提供）滿足不同的應(yīng)用需求
  
  

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]