STM32 HAL库控制数字舵机

1万 · 2021-8-4 15:33

介绍
数字舵机一般比较贵，数字舵机与模拟舵机的区别是前者在得到相应的脉冲后，会很清脆的到达固定的角度，不会产生异响；而模拟舵机则会在到达固定角度后抖动。

控制方法
数字舵机大多是是依靠PWM进行控制，舵机一个周期是20ms，给定固定占空比，则会转到相应的角度；例如让舵机转到90度的位置，那么20ms的周期内就是让低电平占1.5ms，这样就控制了舵机转到90度。对应如下表：

所以我们的方法就是使用STM32单片机的定时器输出周期为20ms的PWM波，通过更改占空比值实现舵机的角度控制。通过上表可以得到一个公式：一度的占空比 = 1 / 90 * 角度 + 0.5

STM32配置
这里我使用STM32F407VE，配置定时器3和PWM通道1，配置如下：

定时器3的时钟主频是84M，这里我分8400频(8399+1)，计数值200(199+1)，
所得到的定时周期时间就是：200 * 8400 / 84000000 = 0.02s = 20ms
PWM的频率就是：84000000 / (200 * 8400) = 50HZ
按照以上配置计算，那么上面的公式就要扩大十倍，变为：一度的占空比 = 1 / 90 * 角度 + 5
转为代码就是：

// angle:角度值，0~180
void Servo_Control(uint16_t angle)
{
float temp;
temp =(1.0 / 9.0) * angle + 5.0;//占空比值 = 1/9 * 角度 + 5
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, (uint16_t )temp);
}

通过该函数，就可以很方便的控制数字舵机转动了！

注意：
STM32CUBEMX生成的代码不是使能定时器，所以需要你手动添加下面一行代码使能定时器：

HAL_TIM_Base_Start(&htim3);