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stm32103c8t6 pwm驱动舵机（SG90）

article 2024/11/2 10:19:39

本方法采用通用定时器（TIM2、TIM3、TIM4、TIM5）实现

代码：

PWM.h

#ifndef __PWM_H           // 防止头文件重复包含
#define __PWM_H

#include "stm32f10x.h"    // 包含STM32F10x系列的设备头文件

// 函数声明
void TIM2_PWM_Init(uint16_t period, uint16_t prescaler); // 初始化TIM2的PWM，接受周期和预分频值作为参数
void Servo_SetAngle(uint8_t angle);                      // 设置舵机的角度，接受一个角度值作为参数

#endif // __PWM_H

PWM.c

#include "pwm.h" // 包含自定义的PWM头文件

// 初始化 TIM2 产生 PWM 信号
void TIM2_PWM_Init(uint16_t period, uint16_t prescaler) {
    // 所有变量声明放在函数的最前面
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // GPIO初始化结构体
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; // 定时器基础配置结构体
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; // 输出比较配置结构体

    // 定时器时钟使能
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); // 使能TIM2的时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 使能GPIOA的时钟

    // GPIOA Pin0 配置为复用推挽输出（PWM 输出）
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; // 选择PA0作为PWM输出引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 设置为复用推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置引脚速度为50MHz
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOA的引脚配置

    // 定时器基础配置
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = period - 1;  // 设置自动重装载值（ARR）
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = prescaler - 1;  // 设置预分频器
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;  // 时钟分频设置
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 设置为向上计数模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化TIM2基础配置

    // 配置 PWM 模式
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;  // 选择PWM模式1
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 使能输出
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 1500;  // 默认脉宽（1.5ms，舵机90度）
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;  // 高电平有效
    TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); // 初始化TIM2的通道1配置

    // 使能 TIM2
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); // 启动TIM2定时器
}

void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);//设置占空比
}

Serco.h

#ifndef __Servo_H
#define __Servo_H

void Servo_Init(void);
void Servo_SetAngle(float Angle);

#endif

Servo.c：将角度转换为频率

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "PWM.H"

void Servo_Init(void)
{
	TIM2_PWM_Init();
}

void Servo_SetAngle(float Angle)
{
	PWM_SetCompare1(Angle / 180 * 2000 +500);
}

重点：同一个定时器，在不同通道可以输出不同占空比的PWM波形。

根据这一特性，可以实现一个定时器的不同通道控制多个舵机或直流电机。对于同一个定时器的不同通道的PWM具有以下特性：

PWM的频率与占空比

频率一致：
- 所有通道共享同一个计数器和自动重装载寄存器（ARR），因此它们的PWM信号频率是相同的。频率由ARR的值和预分频器的设置决定。
占空比独立：

每个通道有独立的比较寄存器（CCR），可以分别设置每个通道的占空比。这样，就可以根据需要调整每个舵机或电机的控制信号。例如，通过修改不同通道的CCR值来实现舵机的不同位置或电机的不同速度。

相位同步

由于所有通道使用同一个计数器，所有PWM信号的更新是同步的。也就是说，当计数器重装载时，所有通道的PWM信号都会同时跳变，这确保了相位的同步。

代码实现：增加其他通道代码

PWM.c:

#include "pwm.h" // 包含自定义的PWM头文件

// 初始化 TIM2 产生 PWM 信号
void TIM2_PWM_Init(uint16_t period, uint16_t prescaler) {
    // 所有变量声明放在函数的最前面
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // GPIO初始化结构体
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; // 定时器基础配置结构体
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; // 输出比较配置结构体

    // 定时器时钟使能
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); // 使能TIM2的时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 使能GPIOA的时钟

    // GPIOA Pin0 配置为复用推挽输出（PWM 输出）
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; // 选择PA0作为PWM输出引脚
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 设置为复用推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 设置引脚速度为50MHz
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOA的引脚配置

    // 定时器基础配置
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = period - 1;  // 设置自动重装载值（ARR）
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = prescaler - 1;  // 设置预分频器
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;  // 时钟分频设置
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  // 设置为向上计数模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); // 初始化TIM2基础配置

    // 配置 PWM 模式
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;  // 选择PWM模式1
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // 使能输出
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 1500;  // 默认脉宽（1.5ms，舵机90度）
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;  // 高电平有效
    TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); // 初始化TIM2的通道1配置

    // 使能 TIM2
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); // 启动TIM2定时器
}

void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare1(TIM2, Compare);//设置占空比
}
void PWM_SetCompare2(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare2(TIM2, Compare);//设置占空比
}
void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare3(TIM2, Compare);//设置占空比
}
void PWM_SetCompare4(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare4(TIM2, Compare);//设置占空比
}

PWM.h:

#ifndef __PWM_H
#define __PWM_H
#include "stm32f10x.h"    
void TIM2_PWM_Init(void);
void PWM_SetCompare1(uint16_t Compare);
void PWM_SetCompare2(uint16_t Compare);
void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare);
void PWM_SetCompare4(uint16_t Compare);

#endif

Servo.c:

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "PWM.h"
//PWM、Servo、Movement三个文件共同为驱动舵机服务
//Servo用于封装舵机的角度设置与读取函数

/**
  * 函    数：舵机初始化
  * 参    数：无
  * 返 回 值：无
  */
void Servo_Init(void)
{
	PWM_Init();									//初始化舵机的底层PWM
}

/**
  * 函    数：舵机设置角度
  * 参    数：Angle 要设置的舵机角度，范围：0~180
  * 返 回 值：无
  */
void Servo_SetAngle1(float Angle)
{
	PWM_SetCompare1(Angle / 180 * 2000 + 500);	//设置占空比
	
}
void Servo_SetAngle2(float Angle)
{
	PWM_SetCompare2(Angle / 180 * 2000 + 500);	//设置占空比
	
}
void Servo_SetAngle3(float Angle)
{
	PWM_SetCompare3(Angle / 180 * 2000 + 500);	//设置占空比
	
}
void Servo_SetAngle4(float Angle)
{
	PWM_SetCompare4(Angle / 180 * 2000 + 500);	//设置占空比
	
}

Servo.h:

#ifndef __SERVO_H
#define __SERVO_H
#include "stm32f10x.h"  
void Servo_Init(void);
void Servo_SetAngle1(float Angle);
void Servo_SetAngle2(float Angle);
void Servo_SetAngle3(float Angle);
void Servo_SetAngle4(float Angle);

#endif

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http://www.kler.cn/a/375696.html