STMicroelectronics B-G473E-ZEST1S探索套件基于用于电机控制应用的STM32G473 MCU。该套件设计用于电机控制应用，可在最先进的ST嵌入式SW算法（如HSO）下工作。B-G473E-ZEST1S是为逆变器板STEVAL-LVLP01生成PWM信号的控制板。该逆变器板可驱动B-MOTOR-PMSMA1中提供的低功耗/低压电机。

数据手册：*附件：STMicroelectronics B-G473E-ZEST1S探索套件数据手册.pdf

由于最新的嵌入式电机控制连接器V2，STMicroelectronics B-G473E-ZEST1S控制板连接到逆变器板。B-G473E-ZEST1S还通过板上的Morpho连接器支持电机驱动器扩展板。多达三个逆变器板可以使用适配器B-ZEST-ADAPT1连接到同一控制板。B-G473E-ZEST1S支持三种或单分流配置，具有逐次或同步采样功能。

特性

• 硬件特性
  • 三个用户LED
  • 用户/篡改和复位按钮
  • 用于ADC的电位计
  • 板连接器
    • 电机控制连接器V2
    • Morpho连接器
  • STDC14和USART调试端口
  • 灵活的电源选项：电源板5V、ST-LINK USB VBUS、Morpho MC连接器的5V外部电源
  • 板载STLINK-V3EC调试器/编程器，带USB重新枚举功能：两个虚拟COM端口和调试端口
  • STM32 G4闪存，通过X-CUBE-MCSDK创建的电机控制固件进行编程
• 处理器特性（基于STM32G473 MCU）
  • 32位Arm® Cortex®-M4内核
  • 时钟频率高达170MHz
  • 硬件加速器（Cordic、FMAC）
  • 512KB闪存/96KB SRAM
  • 3x电机控制定时器
  • 5个12位 ADC（19通道）
  • 7个超快比较器+DAC
  • 6x运算放大器

示意图

STM32G473电机控制探索套件技术解析与应用实践

一、产品概述与核心特性

‌B-G473E-ZEST1S Discovery kit‌ 是STMicroelectronics推出的电机控制开发平台套件，专注于支持ZeST（零速全转矩）和HSO（高速操作）算法的实现。该控制板基于STM32G473QE微控制器构建，是完整电机控制系统的重要组成部分。

主要技术特性：

• ‌核心处理器‌：搭载STM32G473QET6微控制器，基于Arm Cortex-M4内核，配备512KB闪存和128KB SRAM，采用LQFP128封装
• ‌用户接口‌：三个用户LED指示灯、用户/篡改按钮、复位按钮以及用于ADC采集的电位器
• ‌连接接口‌：MC连接器V2、Morpho MC接口、STDC14和USART调试端口
• ‌供电系统‌：支持多种电源选项，包括电源板的5V供电、ST-LINK USB VBUS供电，或通过Morpho MC连接器接入外部5V电源
• ‌调试编程‌：集成STLINK-V3EC调试器/编程器，具备USB重新枚举能力，提供两个虚拟COM端口和调试端口

二、系统架构与硬件设计

2.1 平台组成结构

B-G473E-ZEST1S作为控制板，在ZeST Discovery包中需要与功率板（如STEVAL-LVLP01）、可选适配板（如BZEST-ADAPT1）以及附件包（如B-MOTOR-PMSMA1）协同工作。

2.2 连接架构

控制板通过嵌入式MC连接器V2与功率板或适配板建立连接。此外，通过Morpho MC连接器，该平台可支持多种电机驱动扩展板，包括：

• X-NUCLEO-IHM08M1
• X-NUCLEO-IHM09M1
• X-NUCLEO-IHM16M1

2.3 调试系统

集成STLINK-V3EC作为嵌入式在线调试器和STM32 MCU编程器，同时提供USB虚拟COM端口桥接功能，极大简化了开发调试流程。

三、软件开发环境

3.1 系统要求

• ‌多操作系统支持‌：Windows 10、Linux 64位、macOS
• ‌连接要求‌：USB Type-A或USB Type-C to USB Type-C电缆

3.2 开发工具链

支持主流集成开发环境：

• ‌IAR Systems‌ - IAR Embedded Workbench（仅Windows）
• ‌Keil‌ - MDK-ARM（仅Windows）
• ‌STMicroelectronics‌ - STM32CubeIDE（全平台支持）

四、电机控制生态系统集成

该探索套件是STM32电机控制生态系统的重要组成部分，具有以下显著优势：

4.1 软件资源

• 提供全面的免费软件库和示例，包含在STM32CubeG4 MCU包中
• 预装演示软件于STM32闪存中，支持设备外设的独立模式演示
• 通过X-CUBE-MCSDK电机项目配置工具简化开发流程

4.2 算法支持

专门优化以支持先进的电机控制算法：

• ‌ZeST算法‌：实现零速下的全转矩输出，提升启动性能
• ‌HSO算法‌：优化高速运行时的控制精度和效率

五、实际应用场景

5.1 工业驱动

适用于工业自动化中的精密电机控制，如机器人关节驱动、传送带系统等场景，充分利用Cortex-M4内核的计算能力和丰富的外设资源。

4.2 家电应用

在家电领域的无刷电机控制中，该套件提供了完整的解决方案，特别是对高速风扇、压缩机等应用的支持。

六、开发最佳实践

6.1 硬件配置建议

• 根据应用需求选择合适的功率板和电机扩展板
• 充分利用板载调试资源，提高开发效率
• 注意电源方案选择，确保系统稳定运行

6.2 软件开发策略

• 基于STM32CubeMX进行硬件抽象层配置
• 利用STM32CubeG4包中的电机控制库加速开发
• 通过虚拟COM端口实现实时调试和数据监控