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[分享] STM32驱动舵机原理和实现

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楼主: lxs0026
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lxs0026|  楼主 | 2020-11-30 17:29 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览
需要解释的是舵机原来主要用在飞机、汽车、船只模型上,作为方向舵的调节和控制装置。所以,一般的转动范围是45°、60°或者90°,这时候脉冲宽变一般只有1ms-2ms之间(比如你做一个遥控小车,用舵机控制方向,那么舵机转的角度肯定不是180度,对吧。因为你见过你开的车方向能转180度吗?)。

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lxs0026|  楼主 | 2020-11-30 17:30 | 只看该作者
而后舵机开始在机器人上得到大幅度的运用,转动的角度也在根据机器人关节的需要增加到-90°至90°之间,甚至还有-135°至135°之间,脉冲宽度也随之有了变化。对于机器人控制而言,我们一般通过单片机产生PWM信号控制舵机。

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lxs0026|  楼主 | 2020-11-30 17:32 | 只看该作者
4.STM32控制舵机代码

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lxs0026|  楼主 | 2020-11-30 17:33 | 只看该作者
0.5ms---------0度
0.6ms---------9度
0.7ms---------18度
0.8ms---------27度
0.9ms---------36度
1.0ms---------45度
1.1ms---------54度
1.2ms---------63度
1.3ms---------72度
1.4ms---------81度
1.5ms---------90度
1.6ms---------99度
1.7ms---------108度
1.8ms---------117度
1.9ms---------126度
2.0ms---------135度
2.1ms---------144度
2.2ms---------153度
2.3ms---------162度
2.4ms---------171度
2.5ms---------180度

\    |    /
\---|---/   
  \  |  /
   \ | /
    \|/      
--------------------------------------------------------------

20ms的时基脉冲,如果想让舵机转63度,就应该发生一个高电平为1.2ms,
周期为20ms的方波,duty=1.2/20=6% ,而定时器自动重装载寄存器arr的值
为 1000 ,所以令duty=60,时占空比才为60/1000=6%.

20ms的时基脉冲,如果想让舵机转90度,就应该发生一个高电平为1.5ms,
周期为20ms的方波,duty=1.5/20=7.5% ,而定时器自动重装载寄存器arr的值
为 1000 ,所以令duty=75,时占空比才为75/1000=7.5%.

20ms的时基脉冲,如果想让舵机转126度,就应该发生一个高电平为1.9ms,
周期为20ms的方波,duty=1.9/20=9.5% ,而定时器自动重装载寄存器arr的值
为 1000 ,所以令duty=95,时占空比才为95/1000=9.5%.
-----------------------------------------------------------------
void SERVO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeStructure;
    TIM_OCInitTypeDef   TIM_OCInitStructure;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//配置为复用推挽输出
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);

    TIM_TimeStructure.TIM_Period=1000;//1000 自动重装载寄存器的值,周期为50 000Hz/1000=50Hz,即输出PWM波形的频率为20ms。
    TIM_TimeStructure.TIM_Prescaler=1440-1;;// 1400 时钟预分频系数为3600,72 000 000Hz/1400=50000Hz =50KHZ。  
    TIM_TimeStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeStructure);
    TIM_ARRPreloadConfig(TIM3,ENABLE);  //使能ARR预装载寄存器(影子寄存器)

    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=0;//占空比大小
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);

    TIM_OC2PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);   
    TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
    TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3,ENABLE);   
}
//舵机角度控制
void SERVO_Angle_Control(uint16_t Compare2)
{
    TIM_SetCompare2(TIM3,Compare2);//设置通道2为可变的pwm
}

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lxs0026|  楼主 | 2020-11-30 17:34 | 只看该作者
配置号上面的程序,如果你想让舵机旋转90度,只需要在你程序的某个位置放上这句话就可以了

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26
lxs0026|  楼主 | 2020-11-30 17:35 | 只看该作者
配置号上面的程序,如果你想让舵机旋转90度,只需要在你程序的某个位置放上这句话就可以了
SERVO_Angle_Control(75);//舵机旋转90度

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27
lxs0026|  楼主 | 2020-11-30 17:35 | 只看该作者
原因就是20ms的时基脉冲,如果想让舵机转90度,就应该发生一个高电平为1.5ms,周期为20ms的方波,duty=1.5/20=7.5% ,而定时器自动重装载寄存器arr的值为 1000 ,所以令duty=75,时占空比才为75/1000=7.5%。以此类推,你想让舵机转多大的角度按照这个方法设置就行了。

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lxs0026|  楼主 | 2020-11-30 17:36 | 只看该作者

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