2020年02月01日 | STM32驱动舵机

舵机控制原理：

提供周期为20ms的pwm信号，调节pwm的占空比为0.5ms-2.5ms可使舵机从0-180度线性变化

舵机控制程序：

首先我们要利用stm32定时器产生合适周期的pwm输出信号，这里使用的是PWM高级定时器1的CH1（即PA8），可以通过配置输入参数arr和psc产生合适的频率的pwm脉冲信号。

//高级定时器1pwm输出初始化

//arr：自动重装值（周期）  psc：时钟预分频数

void tim1_pwmInit(uint16_t arr, uint16_t psc)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;

TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE); // 使能定时器1的外设时钟

  RCC_APB2PeriphClockCmd(TIM1_CH1_GPIO_CLK, ENABLE);  //使能GPIO外设时钟使能                               

   //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH1的PWM脉冲波形

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TIM1_CH1_PIN; //TIM_CH1

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

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(TIM1_CH1_PORT, &GPIO_InitStructure);

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值 80K

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  不分频

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式

TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能

//TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; //输出极性:TIM输出比较极性低

TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);  //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx

  TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE); //MOE 主输出使能

TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);  //使能TIM1

}

在有了pwm信号源之后我们便可以根据舵机的控制原理构建舵机驱动函数了。

// 72M / (719 + 1) = 0.1M 故记一个数的时间为10us  定时周期：（1999 + 1） * 10us = 20ms

#define SERVO_TIM_ARR  1999

#define SERVO_TIM_PSC  719

void servo_init(void)

{

  tim1_pwmInit(SERVO_TIM_ARR,SERVO_TIM_PSC);

  TIM_SetCompare1(TIM1,150);  //使舵机恢复到中间位置

}

//0.5ms--0°  2.5ms--180°

void servo_angle(uint16_t angle)

{

  uint16_t pulse;

  //针对舵机可转角度限辐

  if(angle <= 5)

    angle = 5;

  if(angle >= 175)

    angle = 175;

  //将角度值转换为脉冲值  

  pulse = (uint16_t)(50 + angle * 100/90.0);  //此转换公式需根据pwm的arr及psc配置来做相应变化

  TIM_SetCompare1(TIM1, pulse);

}

void servo_debug(void)

{

  uint8_t i;

  for(i = 0; i < 10; ++i)

  {

    delay_ms(500);

    servo_angle(45);

    delay_ms(500);

    servo_angle(90);

    delay_ms(500);

    servo_angle(135);

    delay_ms(500);

    servo_angle(90);

  }

}

在主函数中初始化舵机驱动后，便可以调用servo_angle(uint16_t angle)函数实现舵机在5-175度之间任意角度的旋转，选择5-175度限辐是为了保护舵机（防止舵机处于打死的状态），也可改为0-180度。