MianCtrl H7

MainCtrl-H7 是一块基于 STM32H723VGT6 的 80 mm × 50 mm 四层主控板。板上集成 1 Gbit SPI NAND Flash、六轴 IMU、三轴磁力计、三路 CAN、两路 RS485、调试串口、WS2812、无源压电蜂鸣器和 IMU 加热控制，并通过 80-pin BTB 连接器引出大部分 MCU 信号。

本文档以 2026-08-21 的 mianCtrl_H7.kicad_sch、mianCtrl_H7.kicad_pcb、MainCtrl_H7Demo.ioc 和当前固件源码为依据。目录与文件名中的 mian、Borad、sortware 为工程现有拼写，为避免破坏路径未作重命名。

接口侧

核心器件侧

主要规格

文件内容

Main_Ctrl_H7/
├── bom/
│   └── ibom_mainCtrl.html              # 交互式 BOM / 焊接辅助
├── datasheet & netlist/
│   ├── mianCtrl_H7.txt                 # 2026-08-01 导出的旧网表
│   └── *.pdf                           # 主要 IC 数据手册
├── image/
│   ├── mianCtrl_H7_Top.png
│   └── mianCtrl_H7_Bottom.png
├── mainCtrlBorad_sortware_demo/        # STM32CubeMX + CMake 硬件自测固件
│   ├── Core/Inc/                       # BSP 与应用头文件
│   ├── Core/Src/                       # BSP、控制台和硬件自测实现
│   ├── Hardware/                       # 固件使用的网表和数据手册副本
│   ├── MainCtrl_H7Demo.ioc
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── CMakePresets.json
├── mianCtrlBorad/
│   ├── mianCtrl_H7.kicad_sch           # 当前原理图
│   ├── mianCtrl_H7.kicad_pcb           # 当前 PCB
│   ├── mianCtrl_H7.kicad_pro           # KiCad 工程
│   ├── bom/ibom.html                   # 从当前 PCB 生成的交互式 BOM
│   └── production/                     # BOM、坐标、网表与旧生产压缩包
└── README.md

常用入口：

• 交互式 BOM
• KiCad 工程内交互式 BOM
• STM32H723VG 数据手册
• W25N01GV 数据手册
• LIS3MDL 数据手册
• TJA1042 数据手册
• SN75176A 数据手册

硬件功能框图

24 V IN
  └─ U10 RY8411 ── +5V
       ├─ U12 RY3408 ── +3V3_MCU ── STM32H723 / W25N01 / WS2812 / Buzzer
       ├─ U11 RS3236-3.0YF5 ── +3V3_IO
       └─ U13 RS3236-3.0YF5 ── +3V3_IMU ── ICM-42688-P / LIS3MDL

STM32H723
  ├─ OCTOSPI1 ── W25N01GVZEIG
  ├─ SPI2 ─────── ICM-42688-P + LIS3MDL
  ├─ FDCAN1/2/3 ─ TJA1042T-3 × 3 ─ CAN1/2/3
  ├─ USART2/3 ─── SN75176AD × 2 ── RS485-1/2
  ├─ TIM3_CH2 ─── WS2812B
  ├─ TIM1_CH3N ── Q1 ── BZ1
  └─ GPIO PB1 ─── Q2 ── IMU heater

电源网络

建议首次上电使用限流电源，并依次记录 J1 输入、+5V、+3V3_MCU、U11 pin 5 和 U13 pin 5 的电压及整板静态电流。当前工程中没有保存这五路电源的定量实测记录，因此表格保留为“待补录”。

MCU 外设与引脚分配

外部连接器

MP 为连接器机械固定焊盘，不计入编号针脚。CAN 与 RS485 连接器的机械焊盘在当前原理图中接 GND，但外部线束仍应使用可靠的共地连接。

J12 80-pin BTB 网络对照

当前 J12 的 80 个电气脚中没有 GND、+5V 或 3 V 电源网络。扩展板不能只依靠 J12 获得电源和参考地；设计扩展板前必须先确认独立供电/共地方案，或修改 J12 引脚分配。

固件构建

工具链

• CMake 3.22
• Ninja
• GNU Arm Embedded Toolchain（arm-none-eabi-gcc）

构建命令

cd mainCtrlBorad_sortware_demo
cmake --preset Debug
cmake --build --preset Debug

若工程目录从其他磁盘复制而来，旧的 build/Debug/CMakeCache.txt 可能仍记录原路径，可使用以下命令重新生成缓存：

cmake --fresh --preset Debug
cmake --build --preset Debug

2026-08-21 对当前 main 分支源码执行干净构建：构建通过；Flash 使用 84,836 B / 1 MiB（8.09%），DTCMRAM 使用 3,920 B / 128 KiB（2.99%）。该结果只证明固件可以编译链接，不代表当前修改已完成上板验证。

硬件自测固件

USART1 控制台为 115200、8-N-1。上电后等待 device started，输入 help 查看命令。

当前启动流程：

1. 初始化 GPIO、三路 FDCAN、OCTOSPI1、SPI2、TIM1、TIM3、USART2/3、UART7、USART1 和 USART10；UART5/DBUS 有意不初始化。
2. 启动 WS2812 动画，并播放约 1 kHz、2 kHz、4 kHz 三音蜂鸣器旋律。
3. 自动测试 ICM-42688-P、LIS3MDL、W25N01 和 IMU heater。
4. USER_BTN 按下后切换 WS2812 效果；控制台持续接收命令。

数据安全警告： 当前固件在每次启动以及执行 all、flash test 时都会擦除、写入、回读并再次擦除 W25N01 的 block 1023。不要在该 block 保存需要保留的数据。

USART1 命令

外部测试接线

• CAN 两端必须各保留 120 Ω 终端。当前 CAN1/2/3 均焊有固定 120 Ω；若三路直接并联，等效终端约 40 Ω。执行 can bus 前应只保留总线两端终端，或先逐对执行 can 1 2、can 1 3、can 2 3。
• RS485：J4 pin 1（A1）接 J5 pin 1（A2），J4 pin 2（B1）接 J5 pin 2（B2），并从其他 GND 点可靠共地。
• UART7：短接 J10 pin 2（TX）与 pin 3（RX）。
• USART10：短接 J9 pin 2（TX）与 pin 1（RX）。
• USART1：J11 pin 2 为 TX，pin 3 为 RX，pin 1 为 GND；用于日志与命令输入。

第三方材料

STM32Cube、CMSIS、HAL 驱动和器件数据手册保留各自的版权与许可条款，不属于本项目原创内容的统一授权范围。详见 THIRD_PARTY_NOTICES.md 以及各 Drivers 子目录中的许可证文件。

许可证

本项目原创的硬件设计、固件和文档采用 MIT License 开源。第三方代码与资料继续遵循其各自的版权和许可条款。