STM32CubeMX(09）MG90S舵机驱动实验

Posted 2022-01-07 学工科的皮皮志^_^

文章目录

• 前言
• 一、舵机是什么？
• 二、STM32CubeMX配置
• • 2.1时钟树配置
  • 2.2定时器配置
  • 2.3生成代码
• 三、代码编写
• 四、测试结果
• • 注意：
• 总结

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前言

今天我们来学习使用一下舵机，并用STM32CubeMX配置，STM32F407ZGT6来驱动舵机
，那么对于我们使用者来说我们只关心让他如何动起来，我们并不是很关心他的内部结构。
当然感兴趣的大家也可以看看这一篇：舵机详解

一、舵机是什么？

百度百科这样讲：
舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。在高档遥控玩具，如飞机、潜艇模型，遥控机器人中已经得到了普遍应用。
简单的来说：就是我通过控制PWM波的脉宽从而来控制舵机的转动角度
一般来说：
舵机的控制信号为周期是 20ms (50Hz)的脉宽调制（PWM）信号，其中脉冲宽度从 0.5ms-2.5ms
很明显：脉宽越大，转动角度越大。当然不能超过他最大脉宽，也不能否小于最小脉宽.
以某宝上的SG90S舵机为例
有图有真相，已经说的非常清楚了。
舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，就是说需要一个50Hz的PWM波，
该脉冲的高电平部分一般是0.5ms–2.5ms。以180°的舵机为例，有如下对应关系
他是按那个顺时针来算的，最左边是-90°，最右边是90°，一共180°，当然也有360°的舵机
0.5ms-------------负90°
1.0ms-------------负45°
1.5ms-------------0°
2.0ms-------------正45°
0.5ms-------------正90°

二、STM32CubeMX配置

那么知道了舵机的驱动方式，我们直接在STM32CubeMX配置就行了，首先RCC和SYS还有时钟树的配置不用多说。最重要的还是定时器。那我们找一个有PWM输出功能的定时器1

2.1时钟树配置

2.2定时器配置

那么我们在定时器这一篇也详细介绍过F407的定时器
STM32CubeMX(02)HAL库之定时器
定时器1是挂在APB2总线上的，说明定时器1的时钟频率是168MHz,并且计数器是16位的，分频器也是16位的。


那么我们把我们定时器1的通道2打开，分频系数为3360，计数值为1000
那么最后定时的时间就是168000000/（3360*1000）=50Hz就是20ms


我们的脉宽设为100,100是相对于计数值1000来说的，也就是100/1000=1/10，就是1/10的占空比，那么就是2ms,就是45°，我们使用默认的引脚PB0就可以了。

2.3生成代码

配置完了我们就生成代码

三、代码编写

通过生成的文件我们看到我们配置的是没有问题的

加的东西很少，我们这里测试就是改变一下占空比，用到了
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1,TIM_CHANNEL_2,50);这个库函数可以改变CCR的值，就是改变占空比，占空比等于CCR/Counter,这里Couter我们设置为1000.
那么这个程序实现了什么功能，就是每隔500ms，逆时针旋转45°，然后又顺时针旋转45°回来。

四、测试结果

注意：

千万不要用电脑供电，不然电脑USB串口容易烧，因为我们知道电生磁，磁也能生电，舵机里面有电机，电机里面有线圈。电机在正转或者反转过程中会反过来给电路充电，这样的话电流不稳定。所以说舵机最好单独供电，不要用单片机的5V给舵机供电，实际测试过程中用单片机的5V给舵机供电，发现单片机的电源灯时亮时暗，说明电流很不稳定。

改为单独供电后，工作稳定，非常有力。

总结

学会了如何使用舵机之后我们可以利用舵机进行一下小制作，比如说简易小车，智能门锁，远程关灯等（懒人福音）。这就需要大家发挥自己的聪明才智，不断探索了。

参考博文：
1.舵机详解
2.MG90S舵机驱动原理和程序代码