在使用STM32器件驱动有刷直流电机时,需要使用PWM波形来控制电机的转速和方向。但是,使用PWM波形时,存在一个问题,即死区现象。所谓死区,是指PWM波形在切换时产生的一段时间内,电机不会有响应。这是由于基于PWM波形的驱动电路的构造所致。
具体地说,每个PWM周期都包含一个高电平和一个低电平部分。然而,由于电路元器件的失真,高电平到低电平和低电平到高电平之间存在一个“死区”,在这段时间内,电机不会有响应。为了克服这种情况,STM32器件提供了一个死区控制单元,以确保PWM波形的实际控制能力。
STM32器件中的死区控制单元,主要用于控制两个或多个电平互补的PWM信号之间的转换时间。具体地说,控制单元通过检测死区时间来生成一个安全的PWM信号,从而避免了损坏电机或其它的输出负载。
STM32的死区控制单元提供了多种死区时间控制。在这种控制方案下,死区时间可以通过外部晶体管来提供。为此,STM32硬件提供了一个外部GPIO控制脚,使用户可以从外部设置所需的死区时间参数。
STM32的死区控制单元实现死区控制的方法主要有两种。一种是硬件实现,另一种是软件实现。
硬件实现方式是通过专用的硬件单元实现死区控制。根据芯片的不同,实现死区控制的具体硬件单元也会有所不同。在STM32系列芯片中,常见的硬件单元包括死区时间发生器和补偿器。
另一种方式是软件实现。软件实现死区控制,需要自行编写相关的死区控制程序,该程序需要在轮询外部计时器时检测死区时间,并在必要时控制PWM信号。要实现这种死区控制,需要一个高度可编程的芯片,通常是由动态语言编写的。
针对STM32死区问题,目前常见的解决方法主要有两种:
1. 调整死区时间:调整死区时间是一种最直接有效的方法,以确保PWM信号的有效控制。为了最小化死区时间,可以选择更好的电路设计,使PWM信号更准确地控制电机。
2. 使用死区控制单元:STM32器件提供了一个死区控制单元,用于控制PWM波形的切换。通过控制单元,可以避免死区时间带来的危险和不稳定性因素。
为了实现STM32死区控制,需要使用专业的开发工具和器件。STM32官方网站提供了STM32 CubeMX、STM32 ST-Link等多种高效的开发工具。利用这些工具,可以快速开发和调试STM32嵌入式系统,以满足不同领域的应用需求。