用MATLAB/Simulink快速开发STM32

最新推荐文章于 2025-06-02 11:24:21 发布
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文章标签： matlab stm32 单片机
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stm32 专栏收录该内容
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本文介绍了使用MATLAB和Simulink进行STM32微控制器应用程序开发的方法，包括安装配置软件、创建Simulink模型、配置GPIO模块、代码生成和下载。通过这种方式，可以高效地实现STM32的GPIO控制和其他复杂系统开发。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

在本文中，我们将介绍如何使用MATLAB和Simulink来快速开发STM32微控制器应用程序。MATLAB和Simulink是强大的工具，可用于模型设计、仿真和代码生成，使得嵌入式系统开发过程更加高效和简化。

首先，我们需要安装并配置相关的软件和工具。确保已经安装了MATLAB和Simulink，并且已经正确安装了STM32支持包。可以从MathWorks官方网站上获取该支持包并按照说明进行安装和配置。

一旦安装和配置完成，我们可以开始使用MATLAB和Simulink进行STM32应用程序的开发。下面是一个简单的示例，展示了如何使用MATLAB/Simulink来控制STM32上的LED。

首先，我们需要创建一个Simulink模型。在Simulink库浏览器中，选择STM32库，然后将GPIO模块拖放到模型中。该模块用于控制STM32上的GPIO引脚，我们将使用它来控制LED。

接下来，双击GPIO模块，配置引脚参数。选择STM32的型号和引脚号，以及GPIO的模式和输出状态。在本例中，我们将使用STM32F4 Discovery开发板上的PD13引脚来控制LED。

然后，在模型中添加一个常数块，并将其连接到GPIO模块的输入端口。该常数块用于设置LED的状态，0表示关闭，1表示打开。

现在，我们需要生成代码以便在STM32上运行。在模型中，选择"工具" -> “代码生成” -> “生成代码”。根据需要进行配置，然后点击生成按钮。

生成完成后，会在模型文件夹下生成一个代码文件夹。将该文件夹中的代码复制到STM32的开发环境中，并进行编译和下载。

以下是生成的代码示例：


                

                
                
        

    

    
  


        

            

                

                

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MATLAB /Simulink 快速开发STM32(使用st官方工具 STM32-MAT/TARGET)，以及开发过程

				
			

			

				

					pvmsmfchcs的博客
				

				

					08-03
					
					2430
					
				

			

		

		

			
				
Matlab生成的代码CTRL+B。

			
		

	



                

            
              



	

		

			

				
					
使用Matlab生成STM32代码

				
			

			

				

					QoyOle的博客
				

				

					09-18
					
					1016
					
				

			

		

		

			
				
在上面的示例中，我们使用MATLAB定义了一个LED闪烁函数"led_blink"，并在其中调用了"turn_on_led"和"turn_off_led"函数，分别用于点亮和熄灭LED。在MATLAB中，使用"MATLAB Function"模块将你的算法转换为C代码。在此模块中，你可以编写你的算法代码，并使用MATLAB提供的代码生成工具将其转换为可在STM32上运行的代码。在嵌入式开发中，使用Matlab生成STM32代码是一种常见的方法，它可以帮助开发者快速生成高效的代码。步骤6：下载和运行代码。

			
		

	



              


  
              

                


	

		

			

				
					
Simulink模型开发STM32-硬件开发板介绍

				
			

			

				

					猿哥爱编程的博客
				

				

					03-11
					
					726
					
				

			

		

		

			
				
插上随开发板附赠的OLED模块（必须插上OLED,否则程序初始化不通过，程序无法运行，蓝牙LED灯会一直亮起），若一切OK，蓝色OLED以1s的频率闪烁，OLED分别显示当前开发板角度，外接电源电压，以及当前温度、湿度。若有其他异常，请旺旺联系本店处理。方式二：使用TYPE-C连接电脑，打开ISP烧录软件，选择对应的烧录文件（文件名未后缀.Hex的文件），选择对应的串口进行烧录。本店所设计的开发板有两种供电方式，一种是通过TYPE-C的USB口直接连接电脑供电（5V），一种可接外部电源接口（J3）供电。

			
		

	





	

		

			

				
					
Simulink与STM32基于MBD开发（三次谐波注入spwm）

				
			

			

				

					m0_58414080的博客
				

				

					03-28
					
					353
					
				

			

		

		

			
				
通过cubemax配置玩底层后，在simulink进行代码生成，通过给定调制比进行LCL逆变器开环实验。

			
		

	



		

			
		



	

		

			

				
					
MATLAB与STM32CubeMX整合的高效嵌入式开发技术

					
最新发布

				
			

			

				

					weixin_28793831的博客
				

				

					06-02
					
					974
					
				

			

		

		

			
				
命令窗口和工作空间进入MATLAB后，用户首先会看到命令窗口(command window)和工作空间(Workspace)，命令窗口用于输入指令和显示输出结果，工作空间则用于管理变量、函数和用户创建的对象。路径和路径管理路径(path)是MATLAB寻找函数和脚本的目录列表。正确设置路径对于加载和使用各种函数至关重要。可以通过addpath函数添加新的路径，使用path命令查看和修改当前路径设置。

			
		

	





	

		

			

				
					
MATLAB /Simulink 快速开发STM32(使用st官方工具  STM32-MAT/TARGET)

					
热门推荐

				
			

			

				

					siemens_xp的博客
				

				

					06-04
					
					3万+
					
				

			

		

		

			
				
在网上看到在matlab下开发stm32的例子，经过几天研究。终于成功移植了一个最简单的程序。下面对程序做简单记录

1.硬件STM32F107VC(注意官方文档中仅仅写支持STM32F4系列 STM32F3系列）后来亲测STM32F429IG STM32F107VC均能成功运行。

2.软件：MATLAB2017B STM32CUBEMX STM32-MAT/TARGET

实验预期：使用...

			
		

	





	

		

			

				
					
使用MATLAB/Simulink点亮STM32开发板LED灯

				
			

			

				

					weixin_41226265的博客
				

				

					05-04
					
					2689
					
				

			

		

		

			
				
直接给“1”或“0”就行，但是下面如图所示，这里是结构不方便使用，需要改成一个全局变量。首先这个模型生成的初始化“untitled_initialize”是空的，我们可以不调用，但是后面如果模型比较大了，或者说初始化函数中有文件的话，这个是必须要调。单击“LEDOutpu”组件后在码映射窗口下选择“Outports”，有一个“Output”选项。通过“建模”下的“符号窗格” 看到三个名称的状态有感叹是提示没有定义。“HIGH”和“ LOW”两个符号的Value值改成 “1”和“0”

			
		

	





	

		

			

				
					
利用matlab simulink 环境完成 stm32 开发

				
			

			

				

					fulis的博客
				

				

					04-26
					
					5352
					
				

			

		

		

			
				
准备：

硬件：STMicroelectronics 32F429I Discovery Board,Mini usb 转 USB 数据线。





图片来源： ST 公司文档 《32F429IDISCOVERY_QSG》。

软件环境： matlab 2017a，STM32-MAT/TARGET，STM32CubeMX V4.23.0，MDK-ARM V5.27.1.0。

注： STM...

			
		

	





	

		

			

				
					
MATLAB生成stm32程序

				
			

			

				

					bing_xin_的博客
				

				

					08-29
					
					1812
					
				

			

		

		

			
				
在学习PID的时候，突然看到这么一片文章，使用STM32MatTarget和stm32cube生成嵌入式算法代码，就直接去官网搜了一下，结果STM32MatTarget 4.4.2这个包已经不受官网支持了，但却发现了替代的东西，那就在这个基础上进行生成stm32代码吧。由于我手边没有带有USB资源stm32f4的板子，所以就没办法直接下载，在我修改GPIO为我自己板子呼吸灯的GPIO后，使用直接生成的.hex文件下载到板子中，程序正常运行，完成。

			
		

	





	

		

			

				
					
基于Matlab/Simulink的SPMSM转速环仿真模型及其STM32F103嵌入式应用

				
			

			

				

					04-15
				

			

		

		

			
				
作者通过纯手工搭建的方式，实现了电机的电气模型和转速环控制，重点解决了定点化处理、抗积分饱和等问题，并生成适用于STM32F103的嵌入式代码。文中不仅展示了具体的参数设定和模块连接方式，还提供了代码生成和...

			
		

	





	

		

			

				
					
基于MATLAB/SIMULINK配合STM32CUBEMX开发STM32

				
			

			

				

					weixin_43890477的博客
				

				

					05-01
					
					3999
					
				

			

		

		

			
				
硬件：战舰V3开发板 （STM32F103ZET6）
软件版本：STM32CubeMX-4.26.0和mdk514
固件库版本：STM32Cube_FW_F1_V1.7.0
一、	STM32CUBEMX上的设置
1、	打开STM32CUBEMX；
2、	新建工程：

3、	本人所用的开发板为ALIENTEK 战舰 STM32F103。配置如下图所示：

4、	配置外部高速时钟HSE=8MHz，HC...

			
		

	





	

		

			

				
					
STM32 MATLAB

				
			

			

				

					09-23
				

			

		

		

			
				
用于stm32在matlab上面仿真，并利用这个进行实时操作，为使用stm32带来更多方便之处等等用于stm32在matlab上面仿真，并利用这个进行实时操作，为使用stm32带来更多方便之处等等

			
		

	





	

		

			

				
					
基于Matlab的STM32软件快速开发方法

				
			

			

				

					05-04
				

			

		

		

			
				
这是一个基于Matlab的STM32软件快速开发方法，它能实现matlab与stm32的联合开发。

			
		

	





	

		

			

				
					
Stm32 Simulink Target Example

				
			

			

				

					09-12
				

			

		

		

			
				
Stm32 Simulink Target Example Stm32 Simulink Target Example Stm32 Simulink Target Example Stm32 Simulink Target Example Stm32 Simulink Target Example

			
		

	





	

		

			

				
					
使用 Simulink 进行 STM32 编程

				
			

			

				

					qq_34187873的博客
				

				

					08-03
					
					3900
					
				

			

		

		

			
				
欢迎读者，在本博客中，我们将逐步介绍使用 Simulink 进行 STM32 编程的过程。在直接进入步骤之前，我们先讨论一下为什么需要使用Simulink对STM32进行编程？STM32采用ARM cortex M架构。由于其较低的成本和良好的性能，它被用于许多应用。使用 Arduino IDE 对 STM32 进行编程非常简单，因为人们开发了许多库。但是，当您开始开发复杂的嵌入式或控制系统时，使用 Arduino IDE 编写裸机代码是一件忙碌的事情。Simulink 的出现使这个过程变得更加容易。

			
		

	





	

		

			

				
					
使用Simulink进行stm32开发2

				
			

			

				

					m0_38052681的博客
				

				

					04-24
					
					2357
					
				

			

		

		

			
				
使用Simulink进行stm32开发2--小车直流电机控制（1）配置工程文件
基于对模型开发的学习，在这里用simulink搭建小车电机的控制模块。因为一直犹豫到底是直接使用stm32的驱动包进行开发还是直接做完模块合成到软件中，所以准备用两种方式搭建这个简单的模块，本章主要使用stm32的驱动包来开发，下一章再直接使用simulink生成集成到工程中。
配置工程文件
基本上配置方式和之前文章使用simulink进行stm32开发1里一样也是先使用Cubemx对引脚进行配置。这次为了控制4个电机，需要4路

			
		

	





	

		

			

				
					
Simulink模型开发STM32-模型开发STM32简介

				
			

			

				

					猿哥爱编程的博客
				

				

					02-09
					
					1165
					
				

			

		

		

			
				
从开发效率来讲，这个环节，对于效率的提升，是无法量化的，原本需要一个月时间写完的代码，现在可能只要一个上午或者两个小时就可以搞定，谁帮我算一下工作效率提升了多少？这事，很多人都比过，SAE上也能找到这样的论文，通俗点讲，从效率上，生成的代码在各种效率上（RAM、ROM、执行时间等）不比大学毕业后工作了5年的工程师差。在不使用任何硬件工具箱前，使用simulink自动代码生成的是标准的C/C++代码，属于应用层或者算法层代码，与芯片是何种类型无任何关系，因此它支持所有的芯片和单片机，。

			
		

	





	

		

			

				
					
使用MATLAB&simulink&stm32mat_target&stm32cubemx开发stm32

				
			

			

				

					AlwaysSun的博客
				

				

					09-27
					
					2万+
					
				

			

		

		

			
				
用过stm32单片机的朋友应该知道，如果对于一个新手来说，配置一个stm32的开发环境就的花上好长时间  而且开发过程中很多时候我们的代码都是在配置端口 像最简单的GPIO的配置  也需要定义结构体 如果C语言不过关的新手 学起来会更加的困难  
    后来st公司开发了stm32cubemx这个软件来帮助我们完成这些端口的初始化配置  我们可以通过图新界面 配置选择的每一个端口的作用 之后便

			
		

	





	

		

			

				
					
基于Matlab的STM32软件快速…

				
			

			

				

					lxalixiaoyun的专栏
				

				

					04-16
					
					1780
					
				

			

		

		

			
				
原文地址：基于Matlab的STM32软件快速开发作者：我爱春秋   
学生在基于stm32的单片机程序，查到可以结合Matlab快速开发程序，有篇论文《基于Matlab的STM32软件快速开发方法》，有所介绍，但是整个过程并不是很清楚，尝试了一把，过程详细总结一下吧！
   
首先需要安装RapidSTM32开发模块，网址为https://www.aimagin.com/download/

点

			
		

	





	

		

			

				
					
MATLAB/Simulink仿真基于STM32的高压静电电源设计

				
			

			

				

					03-20
				

			

		

		

			
				
<think>好的，用户之前问过关于仿真技术的详细介绍，现在他想了解如何使用MATLAB/Simulink来仿真基于STM32的高压静电电源设计。我需要先回顾之前的回答，确保这次的内容不重复，并且深入具体应用。

首先，用户可能对高压静电电源设计有一定了解，但可能不熟悉如何在MATLAB/Simulink中结合STM32进行仿真。需要明确用户的需求，他们可能是在做毕业设计、项目开发，或者学术研究，需要具体的步骤和方法。

接下来，我需要考虑高压静电电源设计的关键部分，比如升压电路、控制算法（如PID）、STM32的代码生成以及与仿真模型的联合调试。用户可能需要知道如何将硬件设计嵌入到仿真环境中，以及如何验证控制策略的有效性。

另外，用户可能对STM32的HAL库和自动代码生成工具感兴趣，因为这是连接Simulink模型与实际硬件的重要环节。需要详细说明如何使用Simulink的嵌入式编码器生成代码，并下载到STM32中运行。

同时，考虑到高压电源的特殊性，仿真中的安全性和参数调整可能也是用户关心的点。比如过压保护、环路稳定性分析等，应该在仿真过程中进行测试和验证。

还需要注意用户可能遇到的常见问题，比如模型与实际硬件的偏差、实时性处理、PWM生成的精度等。这时候需要给出一些解决方案，比如调整仿真步长、使用更精确的器件模型，或者优化控制算法参数。

最后，应该提供一个实际案例，帮助用户更好地理解整个流程，从模型建立到代码生成，再到硬件验证，确保他们能够按照步骤操作，并解决可能出现的问题。</think># 基于STM32的高压静电电源MATLAB/Simulink仿真指南

## 一、系统架构设计
```mermaid
graph LR
A[STM32F4控制器] --> B[PWM生成模块]
B --> C[高频逆变电路]
C --> D[高压变压器]
D --> E[倍压整流电路]
E --> F[静电输出端]
F --> G[电压反馈网络]
G --> A
```

## 二、Simulink模型搭建关键步骤
### 1. 电力电子主电路建模
**升压拓扑实现**：
```matlab
% Flyback变换器建模示例
Vin = 24;       % 输入电压
Np_Ns = 1:10;   % 变压器匝比
DutyCycle = 0.6;% 占空比
Tsw = 1/50e3;   % 开关频率50kHz
```
使用`Simscape Electrical`库搭建包含：
- IGBT/MOSFET开关模型（需设置$R_{on}=0.01\Omega$，$V_f=1.2V$）
- 高频变压器参数：
  $$ L_m = \frac{\mu_0\mu_rN_p^2A_e}{l_g} $$ 
  （典型值：$L_m=500\mu H$，漏感$L_{lk}=5\mu H$）

### 2. STM32控制算法开发
**数字PID控制器实现**：
```matlab
function u = PID_Controller(e, Kp, Ki, Kd, Ts)
    persistent integral prev_error
    if isempty(integral)
        integral = 0;
        prev_error = 0;
    end
    integral = integral + e*Ts;
    derivative = (e - prev_error)/Ts;
    u = Kp*e + Ki*integral + Kd*derivative;
    prev_error = e;
end
```
参数整定建议：
- Ziegler-Nichols法初始值：$K_p=0.6K_u$, $T_i=0.5T_u$, $T_d=0.125T_u$
- 实际调整范围：$K_p\in[0.1,2.0]$, $K_i\in[0.001,0.1]$, $K_d\in[0,0.05]$

### 3. 硬件在环(HIL)配置
**STM32代码生成流程**：
1. 配置目标硬件参数：
   ```matlab
   hwInfo = stm32f4xx_Config;
   hwInfo.ClockSpeed = 168e6;  % 主频168MHz
   hwInfo.ADCResolution = 12;  % 12位ADC
   hwInfo.PWM_Frequency = 50e3;% PWM频率
   ```
2. 生成嵌入式代码：
   ```matlab
   slbuild('HighVoltage_PowerSupply');
   ```
3. 自动生成文件结构：
   ```
   ├── Core/Src/main.c           # 主控制循环
   ├── Drivers/STM32F4xx_HAL_Driver # HAL库
   └── STM32CubeIDE/Project.ioc  # 引脚配置
   ```

## 三、关键仿真技术实现
### 1. 高压输出特性验证
**仿真测试用例**：
| 测试场景       | 输入条件                  | 预期输出       | 容差要求    |
|---------------|-------------------------|--------------|-----------|
| 空载启动       | Vin=24V, Duty=40%       | Vout=8kV±5%  | ≤3%波动   |
| 负载阶跃       | 从0到100μA瞬时切换       | 恢复时间<200ms| 超调<10%  |
| 输入电压扰动   | Vin=18V~30V变化         | 输出稳定度±1% | 线性调整率 |

### 2. 安全保护机制仿真
**过压保护逻辑建模**：
```matlab
function [PWM_Out, Fault_Flag] = Safety_Check(Vout, Threshold)
    persistent counter
    if isempty(counter)
        counter = 0;
    end
    
    if Vout > Threshold*1.05
        counter = counter + 1;
        if counter >= 5  % 持续5个周期触发保护
            PWM_Out = 0;
            Fault_Flag = 1;
            return;
        end
    else
        counter = 0;
    end
    PWM_Out = PID_Controller(Threshold - Vout, ...);
    Fault_Flag = 0;
end
```

## 四、仿真-实物对比校准
### 参数差异修正表
| 仿真模型参数      | 实际测量值       | 修正系数       | 调整方法                 |
|------------------|----------------|--------------|------------------------|
| 变压器效率        | 仿真85% vs 实测78% | ×0.917       | 修改磁芯损耗模型参数      |
| MOSFET导通损耗   | 仿真0.8W vs 实测1.2W | +50%        | 更新$R_{ds(on)}$温度曲线 |
| ADC采样延迟      | 理想模型 vs 实测2μs | 增加传输延迟模块 | 插入Zero-Order Hold模块 |

## 五、调试问题解决方案
### 常见故障诊断
1. **输出电压振荡**：
   - 检查相位裕度：应在45°~60°之间
   - 调整PID参数：
     ```matlab
     % 使用频域响应分析工具
     bode(sys_openloop);
     margin(sys_openloop);
     ```
2. **PWM波形失真**：
   - 验证死区时间设置：
     $$ t_{dead} = \frac{1}{f_{sw}}} \times 3\% $$
     （50kHz对应600ns）
   - 检查驱动电路仿真模型：
     ```matlab
     Vgs_threshold = 2.5;  % MOSFET开启电压
     Drive_Current = 0.5;  % A级驱动能力
     ```

## 六、进阶开发方向
1. **数字电源高级功能**：
   - 自适应变参数PID控制
   - 基于FFT的纹波频谱分析
   ```matlab
   [Pxx,f] = pwelch(Vout_ripple,[],[],[],1/Ts);
   dominant_freq = f(find(Pxx==max(Pxx),1));
   ```
2. **多物理场耦合分析**：
   - 电磁场分布（导入ANSYS Maxwell数据）
   - 热仿真联合分析（通过Simulink Co-Simulation）

需要获取具体的Simulink模型文件（.slx）或STM32工程配置模板吗？可以提供完整的设计案例包，包含：
- 可运行的仿真模型
- 自动代码生成脚本
- 硬件测试方案
- 安全认证指导文档

			
		

	



              




          




        



    





    



      

      

        
      

      





	

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