舵机驱动详解（模拟/数字 STM32）

目录

一、介绍

二、模块原理

1.舵机驱动原理

2.引脚描述

三、程序设计

main.c文件

servo.h文件

servo.c文件

四、实验效果 

五、资料获取

项目分享

一、介绍

        舵机(Servo)是在程序的控制下，在一定范围内连续改变输出轴角度并保持的电机系统。即舵机只支持在一定角度内转动，无法像普通直流电机按圈转；其主要控制物体的转动并保持（机器人关节、转向机构）。适用于位置角度经常变化的场合。可以作为理想的电机驱动器件。

以下MG90S舵机模块的参数：

哔哩哔哩视频链接：

（资料分享见文末） 

二、模块原理

1.舵机驱动原理

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总间隔为2MS。以180度角度为例，那么对应的控制关系是这样的

2.引脚描述

三、程序设计

使用STM32F103C8T6通过按键控制舵机旋转指定角度。

main.c文件

#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "oled.h"
#include "servo.h"
#include "key.h"

/*****************辰哥单片机设计******************
											STM32
 * 项目			:	舵机驱动实验                     
 * 版本			: V1.0
 * 日期			: 2024.9.27
 * MCU			:	STM32F103C8T6
 * 接口			:	参看servo.h							
 * BILIBILI	:	辰哥单片机设计
 * CSDN			:	辰哥单片机设计
 * 作者			:	辰哥 

**********************BEGIN***********************/

int key = 0;
float Angle;			//定义角度变量

int main(void)
{ 
	
  SystemInit();//配置系统时钟为72M	
	delay_init(72);
	LED_Init();
	LED_On();
	Servo_Init();
	USART1_Config();//串口初始化
	Key_Init();
	OLED_Init();
	printf("Start \n");
	delay_ms(1000);
	
	OLED_Clear();
	//显示“舵机角度:”
	OLED_ShowChinese(0,0,0,16,1);
	OLED_ShowChinese(16,0,1,16,1);
	OLED_ShowChinese(32,0,2,16,1);
	OLED_ShowChinese(48,0,3,16,1);
	OLED_ShowChar(64,0,':',16,1);

  while (1)
  {
		key = Key_GetData();

		if(key)
		{
			Angle += 30;				//角度变量自增30
			if (Angle > 180)			//角度变量超过180后
			{
				Angle = 0;				//角度变量归零
			}
		}
		Servo_SetAngle(Angle);			//设置舵机的角度为角度变量
		OLED_ShowNum(50, 24, Angle, 3,16,1);	//OLED显示角度变量

  }
}

servo.h文件

#ifndef __SERVO_H
#define	__SERVO_H
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"

/*****************辰哥单片机设计******************
											STM32
 * 文件			:	舵机驱动驱动h文件                   
 * 版本			: V1.0
 * 日期			: 2024.9.27
 * MCU			:	STM32F103C8T6
 * 接口			:	见代码							
 * BILIBILI	:	辰哥单片机设计
 * CSDN			:	辰哥单片机设计
 * 作者			:	辰哥

**********************BEGIN***********************/


/***************根据自己需求更改****************/
// SERVO舵机 GPIO宏定义

#define	SERVO_CLK										RCC_APB2Periph_GPIOA

#define SERVO_GPIO_PIN 							GPIO_Pin_2
#define SERVO_GPIO_PORT  						GPIOA


/*********************END**********************/

void Servo_Init(void);
void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare);
void Servo_SetAngle(float Angle);

#endif

servo.c文件

#include "servo.h"

/*****************辰哥单片机设计******************
											STM32
 * 文件			:	舵机驱动模块c文件                   
 * 版本			: V1.0
 * 日期			: 2024.9.27
 * MCU			:	STM32F103C8T6
 * 接口			:	见代码							
 * BILIBILI	:	辰哥单片机设计
 * CSDN			:	辰哥单片机设计
 * 作者			:	辰哥

**********************BEGIN***********************/


void Servo_Init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(SERVO_CLK, ENABLE);		//开启GPIOA的时钟
	
	/*GPIO初始化*/
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SERVO_GPIO_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(SERVO_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);						//将PA1和PA2引脚初始化为推挽输出
	
	TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	
	//配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;		//时钟分频
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;		//计数模式
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 20000-1;			//自动重装ARR	分辨率
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1;		//预分频PSC	
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);
	
	
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);		//给结构体赋予初值 
	
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;			//CCR
	TIM_OC3Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);
	
	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}	

void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare3(TIM2, Compare);		//设置CCR2的值
}


void Servo_SetAngle(float Angle)
{
	PWM_SetCompare3(Angle / 180 * 2000 + 500);	//设置占空比
												//将角度线性变换，对应到舵机要求的占空比范围上
}

四、实验效果 

五、资料获取

项目分享