代码收藏家技术教程 2025-06-12

STM32G4电机外设系列（四）：DAC输出电流波形分析与CAN通讯实战

一、STM32G4 电机外设篇（四）DAC输出电流波形 + CAN通讯

1 DAC输出电流波形

电机控制环路主要涉及的外设功能包含高级定时器TIM1的发波，OPAMP 及 ADC 准确的采样三相电流，并在三相电流过流时及时封波，避免损坏硬件

本文将会使用STM32G4内部 TIM1ADCCOMP DAC级联使用

1.1 STM32CubeMX配置和Keil代码

配置 DAC1_CH1 为输出模式，只连接外部 Pin，配置外部 Pin为 PA4，使能
buffer 模式

* 点击生成代码

在Keil修改代码如下

/* USER CODE BEGIN PV */ 中增加
uint32_t DAC_wave[100] = { 
    0x0800, 0x0881, 0x0901, 0x0980, 0x09FD, 0x0A79, 0x0AF2, 0x0B68, 0x0BDA, 0x0C49,
    0x0CB3, 0x0D19, 0x0D79, 0x0DD4, 0x0E29, 0x0E78, 0x0EC0, 0x0F02, 0x0F3C, 0x0F6F,
    0x0F9B, 0x0FBF, 0x0FDB, 0x0FEF, 0x0FFB, 0x0FFF, 0x0FFB, 0x0FEF, 0x0FDB, 0x0FBF,
    0x0F9B, 0x0F6F, 0x0F3C, 0x0F02, 0x0EC0, 0x0E78, 0x0E29, 0x0DD4, 0x0D79, 0x0D19,
    0x0CB3, 0x0C49, 0x0BDA, 0x0B68, 0x0AF2, 0x0A79, 0x09FD, 0x0980, 0x0901, 0x0881,
    0x0800, 0x077F, 0x06FF, 0x0680, 0x0603, 0x0587, 0x050E, 0x0498, 0x0426, 0x03B7,
    0x034D, 0x02E7, 0x0287, 0x022C, 0x01D7, 0x0188, 0x0140, 0x00FE, 0x00C4, 0x0091,
    0x0065, 0x0041, 0x0025, 0x0011, 0x0005, 0x0001, 0x0005, 0x0011, 0x0025, 0x0041,
    0x0065, 0x0091, 0x00C4, 0x00FE, 0x0140, 0x0188, 0x01D7, 0x022C, 0x0287, 0x02E7,
    0x034D, 0x03B7, 0x0426, 0x0498, 0x050E, 0x0587, 0x0603, 0x0680, 0x06FF, 0x077F
};

/* Initialize all configured peripherals */ 中增加，来启动DAC1通道1
HAL_DAC_Start(&hdac1, DAC_CHANNEL_1);

//中断处理函数中增加，来输出DAC的波形
i++;	
if(i>=100)
{
	i = 0;
}
HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_CHANNEL_1, DAC_ALIGN_12B_R, DAC_wave[i]);

编译并下载程序

1.2 实验现象

使用逻辑分析仪或者示波器链接逻辑分析仪，查看上传波形

2 CAN/CANFD通讯

本章介绍使用STM32CUBEMX建立CAN通讯，由于CAN通讯自身的特点，在电机控制的场景中使用非常常见，了解CAN通讯非常有必要

2.1 STM32CubeMX配置和Keil代码

首先配置cubeMx程序，在上一章的基础上使能CAN外设

配置仲裁段和数据段的分频系数跳转位宽，使能FIFO模式

波特率：500k = 160M/20/(1+10+5)

使能中断，生成代码

打开Keil，main函数中的部分代码的修改如下

1. 定义RX和TX数据以及中间变量
/* USER CODE BEGIN PV */ 
//CAN收发
FDCAN_RxHeaderTypeDef RxHeader;
FDCAN_TxHeaderTypeDef TxHeader;
uint8_t RxData[8] = {NULL};
uint8_t TxData[8] = {NULL};
float CANtemp[1];

2. 声明函数
/* USER CODE BEGIN PFP */ 
void FDCAN2_Config(void);
/* USER CODE END PFP */

3. 配置RX和TX数据帧类型，RX接受的ID范围，TX的ID和和数据长度等参数
/* USER CODE BEGIN 4 */ 
void FDCAN2_Config(void)
{
	FDCAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
	HAL_FDCAN_ActivateNotification(&hfdcan1, FDCAN_IT_RX_FIFO0_NEW_MESSAGE, 0);
	sFilterConfig.IdType = FDCAN_EXTENDED_ID;
	sFilterConfig.FilterIndex = 0;
	sFilterConfig.FilterType = FDCAN_FILTER_RANGE;
	sFilterConfig.FilterConfig = FDCAN_FILTER_TO_RXFIFO0;
	sFilterConfig.FilterID1 = 0x00000000;
	sFilterConfig.FilterID2 = 0x01ffffff;
	HAL_FDCAN_ConfigFilter(&hfdcan1, &sFilterConfig);
	
	TxHeader.Identifier = 0x1B;
	TxHeader.IdType = FDCAN_EXTENDED_ID;
	TxHeader.TxFrameType = FDCAN_DATA_FRAME;
	TxHeader.DataLength = FDCAN_DLC_BYTES_8;
	TxHeader.ErrorStateIndicator = FDCAN_ESI_ACTIVE;
	TxHeader.BitRateSwitch = FDCAN_BRS_OFF;
	TxHeader.FDFormat = FDCAN_CLASSIC_CAN;
	TxHeader.TxEventFifoControl= FDCAN_NO_TX_EVENTS;
	TxHeader.MessageMarker = 0x52;
	
	HAL_FDCAN_Start(&hfdcan1);
}

4. 在while循环中将VDC电压上传至上位机
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while(1)
{
	HAL_ADC_Start(&hadc1);
	HAL_ADC_Start(&hadc2);
	temp[3] = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
	temp[3] = temp[3] * 3.3f/4096*26;
	temp[4] = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);
	temp[4] = temp[4] * 3.3f/4096*26;
	CANtemp[0] = temp[4];
	memcpy(TxData,(uint8_t*)&CANtemp, sizeof(CANtemp));
	HAL_FDCAN_AddMessageToTxFifoQ(&hfdcan1, &TxHeader, TxData);
	HAL_Delay(10);
}
/* USER CODE END WHILE */

5. 在it.c文件中，在FDCAN中断里面，接收上位机发送的数据
/* USER CODE BEGIN EV */
extern FDCAN_HandleTypeDef hfdcanl;
extern FDCAN_RxHeaderTypeDef RxHeader;
extern uint8_t RxData[8];
/* USER CODE END EV */


void FDCAN1_IT0_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN FDCAN1_IT0_IRQn 0 */

  /* USER CODE END FDCAN1_IT0_IRQn 0 */
  HAL_FDCAN_IRQHandler(&hfdcan1);
  /* USER CODE BEGIN FDCAN1_IT0_IRQn 1 */
  HAL_FDCAN_GetRxMessage(&hfdcan1, FDCAN_RX_FIFO0, &RxHeader, RxData);
  /* USER CODE END FDCAN1_IT0_IRQn 1 */
}

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