STM32使用PWM控制舵机
1、舵机的控制原理
舵机是一种位置伺服驱动器,是一种带有输出轴的小装置。当我们向伺服器发送一个控制信号时,输出轴就可以转到特定的位置。只要控制信号持续不变,伺服机构就会保持相对的角度位置不变。如果控制信号发生变化,输出轴的位置也会相应发生变化。舵机的控制大部分都是通过PWM信号控制的。这里以stm32f103为例介绍。
2、舵机运动图
占空比 = t / T 相关参数如下:
12.5% —————— 舵机会转到 -90°
10.0% —————— 舵机会转到 -45°
7.50% —————— 舵机会转到 0°
5.00% —————— 舵机会转到 45°
2.50% —————— 舵机会转到 90°
通过程序设置定时器的TIM_Period = 1999,TIM_Prescaler = 719。
计数器每加1的时间为=720/72000000s = 1/100000s = 10us
重装载值为1999,则定时器的周期为10us * 2000 = 20ms
PB0 -- TIM3_CH3的PWM功能初始化:
void TIM3_CH3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitTypeStructure;
//打开端口时钟、复用功能时钟以及定时器外设时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_TIM3,ENABLE); //使用部分映射或者不使用映射
//设置该引脚为复用输出功能
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
//初始化TIM3
TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period = arr;//重装载值
TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler = psc;//预分频值
TIM_TimeBaseStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);
//初始化PWM
TIM_OCInitTypeStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;
TIM_OCInitTypeStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitTypeStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OC3Init(TIM3,&TIM_OCInitTypeStructure); //选择定时器输出通道 TIM3_CH3
//使能预装载寄存器
TIM_OC3PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
//使能定时器
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}
主函数中TIM3_CH3的PWM功能初始化:
TIM3_CH3_PWM_Init(1999,719);
//PWM频率=72000000/(719+1)/(1999+1)= 50hz 周期为20ms
控制舵机:
//-90度
TIM_SetCompare3(TIM3,1750); //占空比(2000-1750)/ 2000 = 12.5%
//45度
//TIM_SetCompare3(TIM3,1800); //占空比(2000-1800)/ 2000 = 10.0%
//0度
//TIM_SetCompare3(TIM3,1850); //占空比(2000-1850)/ 2000 = 7.50%
//-45度
//TIM_SetCompare3(TIM3,1900); //占空比(2000-1900)/ 2000 = 5.00%
//-90度
//TIM_SetCompare3(TIM3,1950); //占空比(2000-1950)/ 2000 = 2.50%