STM32学习5——舵机控制

一、认识舵机

舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。目前在高档遥控玩具，如航模，包括飞机模型，潜艇模型；遥控机器人中已经使用得比较普遍。舵机是一种俗称，其实是一种伺服马达。
控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。
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范围内的角度控制脉冲部分。以180度角度伺服为例，那么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；

二、舵机实验

接线：舵机有三根线，信号线（橙色）->PC6,红线->VCC,棕线->GND。
为什么要选择PC6，因为舵机使用PWM来驱动的。我们要用定时器来产生PWM，进而驱动电机。
PC6的第二功能是TIM3-CH1
PWM输出

#include "sg90.h"

/*******************************************************************************
* 函 数 名         : pwm_init
* 函数功能		   : IO端口及TIM3初始化函数	   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void pwm_init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;   //声明一个结构体变量，用来初始化GPIO

	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;//声明一个结构体变量，用来初始化定时器

	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;//根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx

	/* 开启时钟 */
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

	/*  配置GPIO的模式和IO口 */
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6;// PC6
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);
	
	//TIM3定时器初始化
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 199; //PWM 频率=72000/(199+1)=36Khz//设置自动重装载寄存器周期的值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7199;//设置用来作为TIMx时钟频率预分频值
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0;//设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;	//TIM向上计数模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, & TIM_TimeBaseInitStructure);

	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3,ENABLE);//改变指定管脚的映射	//pC6

	//PWM初始化	  //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;//PWM输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;

	TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
	//注意此处初始化时TIM_OC1Init而不是TIM_OCInit，否则会出错。因为固件库的版本不一样。
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);//使能或者失能TIMx在CCR1上的预装载寄存器
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);//使能或者失能TIMx外设
}

主函数

#include "stm32f10x.h"
#include "sg90.h"

void Delay(uint32_t nCount)	 //简单的延时函数
{
	for(; nCount != 0; nCount--);
}

int main(void)
{	
 pwm_init();	  
	while(1)
	{
		Delay(0xfffff);
		TIM_SetCompare1(TIM3, 195);//0度，0.5ms
		Delay(0xfffff5);
		TIM_SetCompare1(TIM3, 190);//45度，1.0ms
		Delay(0xfffff5);
		TIM_SetCompare1(TIM3, 185);//90度，1.5ms
		Delay(0xfffff5);
		TIM_SetCompare1(TIM3, 180);//135度, 2.0ms
		Delay(0xfffff5);
		TIM_SetCompare1(TIM3, 175);//180度,2.5ms
		Delay(0xfffff5);	 
	}
}
 

舵机可以转动了。
舵机控制其实不难，理解原理，用定时器产生PWM波来控制就行了。