1.接线

SG90带有一个3P的接头 根据颜色分为

黄线(信号线)红线(电源线)棕色 (地线)

舵机的工作电压在4.8V-6V,接在STM32系统板上驱动不了,所以需要接电源模块单独的5V供电,我使用的是如图所示的电源模块 注: 如果STM32系统板供电和舵机供电不为同一模块,则需要共地,否则控制不成功!!!

2.舵机的控制

舵机的控制需要一个20ms左右的时基脉冲,该脉冲的高电平部分0.5ms到2.5ms控制舵机转动角度0°-180°呈线性变化。

控制原理:舵机内部有一个基准电路,产生周期20ms,宽度1.5ms的基准信号,通过比较器,将外加信号与基准信号相比较,判断出方向和大小,从而产生电机的转动信号。

知道原理之后,让我们来编写驱动代码,首先需要一个总周期为20ms的时基脉冲,这里采用TIM3CH2(定时器3通道2)对应的GPIOB5作为输出控制信号

首先是PWM的基础配置

void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)//GPIOB5

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//RCC配置GPIO,复用时钟 ->APB2

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);//TIM3->APB1

//GPIO初始化

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;//GPIOB5

GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出

GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3,ENABLE);//设置部分重映射

//初始化TIM3

TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period=arr;//定时器周期

TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler=psc;//预分频系数定时器周期

TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数

TIM_TimeBaseStruct.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;

TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStruct);

//设置比较通道CH2

/*

PWM模式2- 在向上计数时,一旦TIMx_CNT

有效电平;在向下计数时,一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为有效电平,否则为无效电平。

PWM模式1- 在向上计数时,一旦TIMx_CNT

无效电平;在向下计数时,一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为无效电平,否则为有效电平。

*/

//PWM1极性高 向上记数 CNT小于CCR为高电平

TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1; //PWM输出模式选择

TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse=0; //通道比较值设定,可以自己设定

TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High; //极性选择 (有效电平为高/低)

TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//输出状态使能

TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStruct); //通道CH2 GPIOB5

//使能预装载寄存器

TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //通道CH2 GPIOB5

//定时器使能

TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);

}

然后根据需要的周期设置总记数值以及分频系数

void Sg90_Init(void){

//舵机控制总周期要求为20ms

//通过改变脉宽0.5ms-2.5ms代表0-180°

TIM3_PWM_Init(2000-1,720-1);

//2000*720/72M = 20000us = 20ms

}

然后通过改变比较值来改变舵机转动的角度

void SetAngle(int angle){

//angle 范围为0-180

if(angle >= 0 || angle <= 180){

//总记数值为2000 比较值50-250代表0°-180°

TIM_SetCompare2(TIM3,50+(200*angle/180));//修改定时器3通道2的比较值

}

}

附带一个测试函数

void Sg90_Test(void){//运行一次角度+10° 大于180°时重新从0开始

static int n = 0;

n += 10;

SetAngle(n%180);

}

main.c

sys.h为官方库函数文件

#include "sys.h"

#include "delay.h"

#include "led.h"

#include "sg90.h"

int main()

{

delay_init();

LedInit();

Sg90_Init();

while(1)

{

delay_ms(500);

LED1 = ~LED1;

Sg90_Test();

}

}

这里使用了板载的LED灯,监测运行是否正常。

sg90.c

#include "sg90.h"

/*********

SG90控制

GPIOB5

*********/

void Sg90_Init(void){

//舵机控制总周期要求为20ms

//通过改变脉宽0.5ms-2.5ms代表0-180°

TIM3_PWM_Init(1999,719);

//2000*720/72M = 20000us = 20ms

}

void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)//GPIOB5

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//RCC配置GPIO,复用时钟 ->APB2

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);//TIM3->APB1

//GPIO初始化

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;//GPIOB5

GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出

GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3,ENABLE);//设置部分重映射

//初始化TIM3

TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period=arr;//定时器周期

TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler=psc;//预分频系数定时器周期

TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;//向上计数

TIM_TimeBaseStruct.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;

TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStruct);

//设置比较通道CH2

/*

PWM模式2- 在向上计数时,一旦TIMx_CNT

有效电平;在向下计数时,一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为有效电平,否则为无效电平。

PWM模式1- 在向上计数时,一旦TIMx_CNT

无效电平;在向下计数时,一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1时通道1为无效电平,否则为有效电平。

*/

//PWM1极性高 向上记数 CNT小于CCR为高电平

TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1; //PWM输出模式选择

TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse=0; //通道比较值设定,可以自己设定

TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High; //极性选择 (有效电平为高/低)

TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//输出状态使能

TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStruct); //通道CH2 GPIOB5

//使能预装载寄存器

TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //通道CH2 GPIOB5

//定时器使能

TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);

}

void SetAngle(int angle){

//angle 范围为0-180

if(angle >= 0 || angle <= 180){

//总记数值为2000 比较值50-250代表0°-180°

TIM_SetCompare2(TIM3,50+(200*angle/180));//修改定时器3通道2的比较值

}

}

void Sg90_Test(void){//运行一次角度+10° 大于180°时重新从0开始

static int n = 0;

n += 10;

SetAngle(n%180);

}

sg90.h

#ifndef __SG90_H_

#define __SG90_H_

#include "sys.h"

void Sg90_Init(void);

void SetAngle(int angle);

void Sg90_Test(void);

void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);

#endif //__SG90_H_

led.c

#include "led.h"

void LedInit(void)

{

//库函数版本

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructor;

//开启硬件时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);

//配置IO 推挽输出,输出速度

GPIO_InitStructor.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;

GPIO_InitStructor.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStructor.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructor);

}

led.h

#ifndef __LED_H_

#define __LED_H_

#include "sys.h"

#define LED1 PCout(13)

void LedInit(void);

#endif //__LED_H_

附带项目总体文件 点击下载项目文件 链接:https://pan.baidu.com/s/1SlVU4H5foOcHIOLDQ_t5NQ?pwd=6666 提取码:6666

参考阅读

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