stm32f103vet6-PWM驱动SG90舵机

Love The Way You Lie 2023-01-07 10:11 216阅读 0赞

### SG90舵机 ###

*  1.sg90
 *   *  舵机
     *  工作原理
     *  控制
     *  应用
     *  引脚
 *  2.PWM
 *  3.资源代码
 *  4. 成果演示
 *  5. 工程获取

# 1.sg90 #

## 舵机 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NmOTA5MA_size_5_color_FFFFFF_t_70]

在机器人机电控制系统中，舵机控制效果是性能的重要影响因素。
    舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构，其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。
    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。

## 工作原理 ##

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。当然我们可以不用去了解它的具体工作原理，知道它的控制原理就够了。就象我们使用晶体管一样，知道可以拿它来做开关管或放大管就行了，至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。

## 控制 ##

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；

## 应用 ##

1.    高档遥控仿真车,至少得包括左转和右转功能,高精度的角度控制,必然给你最真实的驾车体验.
         2.    多自由度机器人设计,为什么日本人设计的机器人可以上万RMB的出售,
             而国内设计的一些两三千块也卖不出去呢,还是一个品质的问题.
         3.    多路伺服航模控制,电动遥控飞机,油动遥控飞机,航海模型等

## 引脚 ##

本次使用的是STM32F103RCT6/STM32F103VET6,通道设置的是TIM2-CH4.![在这里插入图片描述][20210116235005919.png]

控制原理及PWM配置  
舵机的控制一般需要一个20ms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

PWM周期为20ms = (7200\*200)/72000000=0.02  
所以TIM\_Period = 199，TIM\_Prescaler = 7199

占空比 = t / T 相关参数如下：  
t = 0.5ms——————-舵机会转动 0 °  
t = 1.0ms——————-舵机会转动 45°  
t = 1.5ms——————-舵机会转动 90°  
t = 2.0ms——————-舵机会转动 135°  
t = 2.5ms——————-舵机会转动180°

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 寄存器值就为200-200\*5% = 190

# 2.PWM #

[PWM 详解——呼吸灯应用][PWM]

# 3.资源代码 #

`pwm_init`

// An highlighted block
    void TIM2_Configuration( void)
    {
        
    	RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN ; //使能
        RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_AFIOEN | RCC_APB2ENR_IOPBEN;
        AFIO->MAPR = AFIO_MAPR_TIM2_REMAP;
    	TIM2->ARR  = 240;//最大计数值
    	TIM2->PSC = 999;//
    	TIM2->CR1 &=~TIM_CR1_DIR; 
    	TIM2->CCMR2 |= TIM_CCMR2_OC4M_1|TIM_CCMR2_OC4M_2  |    TIM_CCMR2_OC4PE ;
    	TIM2->CR1 |= TIM_CR1_ARPE;
    	TIM2->CCR4 = 50;
    	TIM2->CCER |= TIM_CCER_CC4P |TIM_CCER_CC4E ;
    	TIM2->EGR |= TIM_EGR_UG;
    	TIM2->RCR = 1;
    	TIM2->CR1 = TIM_CR1_CEN;
    	TIM2->BDTR |= TIM_BDTR_MOE;
    	
    }

`main`

// An highlighted block
    int main(void)
    {
        
        int i = 0;
    	RCC->APB2ENR = RCC_APB2ENR_IOPAEN;
    	GPIOA->CRH |= (GPIOA->CRH & 0XFFFFFFF0) | 0X3;
        GPIOA->ODR &=~GPIO_ODR_ODR8;
    	TIM2_Configuration();
        GPIOB->CRH = (GPIOB->CRH & 0XFFFF0FFF) | 0XB000;
    	while(1)
    	{
        
    
          for( ; i < 250 ; i++)
          {
        
            TIM2->CCR4 = i+0;
            for(int i = 0; i< 90000;i++);
          }
          for( ; i > 0 ; i--)
          {
        
             TIM2->CCR4 = i+0;
             for(int i = 0; i< 80000;i++);
          }
    		
       	}	
    	return 0;
    }

# 4. 成果演示 #

![在这里插入图片描述][20210117090845681.gif]  
*图片显示的是上示代码的结果*  
后续补摄像头转动角度

[演示视频][Link 1]

[演示视频][Link 2]

# 5. 工程获取 #

链接: [工程连接][Link 3].  
或者  
：关注微信公众号：媒想到叭  
回复：舵机

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NmOTA5MA_size_5_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221119/edcbd82f4e7843188e232d1023391da2.png
[20210116235005919.png]: /images/20221119/dfa77e56237f49aa9a7beb2088c2ed00.png
[PWM]: https://blog.csdn.net/sf9090/article/details/107309919#2_PWM_9
[20210117090845681.gif]: /images/20221119/48572bd44e0a4e4b90e5ff8053c214b3.png
[Link 1]: https://b23.tv/HaaubS
[Link 2]: https://v.youku.com/v_show/id_XNTA2NzExODA2MA==.html
[Link 3]: https://download.csdn.net/download/sf9090/14503963