STM32控制舵机的原理及代码

STM32控制舵机的原理及代码
1、舵机的⼯作原理：
舵机内部的控制电路，电位计（可变电阻器）和电机均被连接到电路板上，如内部结构图的右边部分。

控制电路通过电位计可监控舵机的当前⾓度。

如果轴的位置与控制信号相符，那么电机就会关闭。

如果控制电路发现这个⾓度不正确，它就会控制马达转动，直到它达到指定的⾓度。

舵机⾓度根据制造商的不同⽽有所不同。

⽐如，⼀个180度的舵机，它可以在0度⾄180度之间运动。

由于限位装置被安装在主输出装置上，超出这个范围机械结构就不能再转动了。

舵机的输出功率与它所需要转动的距离成正⽐。

如果输出轴需要转动很长的距离，马达就会全速运转，如果它只需要短距离转动，马达就会以较慢的速度运⾏，这叫做速度⽐例控制。

2、如何让舵机转到指定⾓度：
控制线⽤于传输⾓度控制信号。

这个⾓度是由控制信号脉冲的持续时间决定的，这叫做脉冲编码调制（PCM）。

舵机的控制⼀般需要⼀个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的⾼电平部分⼀般为0.5ms-2.5ms范围，总间隔为2ms。

脉冲的宽度将决定马达转动的距离。

例如：1.5毫秒的脉冲，电机将转向90度的位置（通常称为中⽴位置，对于180°舵机来说，就是90°位置）。

如果脉冲宽度⼩于1.5毫秒，那么电机轴向朝向0度⽅向。

如果脉冲宽度⼤于1.5毫秒，轴向就朝向180度⽅向。

以180度舵机为例，对应的控制关系是这样的：
0.5ms————-0度；1.0ms————45度；1.5ms————90度；2.0ms———–135度；2.5ms———–180度；
3、舵机转动⾓度对应的占空⽐以及⽐较寄存器的值计算⽅法：
舵机配置需要满⾜频率为50HZ,PWM占空⽐是指在⼀个周期内，信号处于⾼电平的时间占据整个信号周期的百分⽐，由于PWM周期为
20ms，所以（以舵机会转动 45°为例），占空⽐就应该为1ms/20ms = 5%，所以TIM_SetCompare1的 TIMx 捕获⽐较 1 寄存器就为200-200*5% = 190
4、STM32控制舵机的代码：
控制舵机代码：
Main.cpp
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "timer.h"
int main(void)
{
u16 led0pwmval=185;
//u8 dir =1;
delay_init();
LED_Init();
TIM3_PWM_Init(199, 7199);//50hz
while(1)
{
led0pwmval=195;//45
TIM_SetCompare2(TIM3,led0pwmval); delay_ms(800);
led0pwmval=190;//45
TIM_SetCompare2(TIM3,led0pwmval); delay_ms(800);
led0pwmval=185;//90
TIM_SetCompare2(TIM3,led0pwmval); delay_ms(800);
led0pwmval=180;//135
TIM_SetCompare2(TIM3,led0pwmval); delay_ms(800);
led0pwmval=175;//180
TIM_SetCompare2(TIM3,led0pwmval); delay_ms(800)；
}
}
Timer.h
#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H
#include "sys.h"
void TIM3_PWM_Init(u16 arr , u16 psc);
#endif
Timer.c
#include "timer.h"
void TIM3_PWM_Init(u16 arr , u16 psc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitTypestrue;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitTypestrue;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitTypesture;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//使能GPIO时钟，以及TIM3时钟使能
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3,ENABLE);//复⽤
GPIO_InitTypestrue.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitTypestrue.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5;
GPIO_InitTypestrue.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitTypestrue); //GPIO初始化
TIM_TimeBaseInitTypestrue.TIM_Period=arr;
TIM_TimeBaseInitTypestrue.TIM_Prescaler=psc;
TIM_TimeBaseInitTypestrue.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInitTypestrue.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInit(TIM3 ,&TIM_TimeBaseInitTypestrue); //定时器初始化
TIM_OCInitTypesture.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitTypesture.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM2;
TIM_OCInitTypesture.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
TIM_OC2Init(TIM3 ,&TIM_OCInitTypesture );//CH2通道初始化
TIM_OC2PreloadConfig( TIM3 ,TIM_OCPreload_Enable);//使能预装载寄存器
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}。