调节 PWM的占空比控制舵机的角度
调节 PWM的占空比控制舵机的角度
PWM（脉冲宽度调制）是一种常用的电子控制技术，广泛应用于电机控制、电源管理等领域。本文将介绍PWM的基本工作原理以及如何通过调节PWM的占空比来控制舵机的角度。
PWM工作原理
PWM信号通过控制输出信号的占空比来实现对输出功率的控制。具体来说，PWM信号由一个计数器和一个比较器组成。计数器从0开始计数，当计数值小于输出比较寄存器时输出一种电平，当计数值大于输出比较寄存器时输出另一种电平。
通过修改定时器时钟源的速度以及预分频器等设置，可以调节计数器计数的速度。再加上修改自动重装载值，就可以调节PWM的周期频率。修改比较寄存器的大小，就可以调节PWM的占空比。
舵机的工作原理
舵机是一种将电信号转换为机械运动的装置，广泛应用于机器人、无人机等领域。舵机内部包含一个电机、一个电位器和一个控制板。当转轴被电机带动着转动时，电位器输出的电压就会改变。舵机内的控制板会对电位器的输出电压所代表的角度与我们输入的PWM的占空比所代表的角度进行比较，从而得出应该旋转的方向与角度，进而旋转到我们想要的角度。
SG90舵机可以控制舵面范围从0°到180°旋转。舵机中0°到180°分别对应着5002500us的高电平时长。我们通常使用50Hz也就是周期为20ms的PWM信号进行控制，因而5002500us也就分别对应着2.5%12.5%的占空比，也就对应着0°到180°的旋转角度。绝大多数的舵机控制的占空比范围都是2.5%12.5%。
输入占空比为2.5%的PWM舵机就转到0°位置，输入占空比为7.5%的PWM舵机就转到90°位置，输入占空比为12.5%的PWM舵机就转到180°位置。
舵机的连接与控制
舵机通常有三根线：棕色线为地线(接GND)，红色线为5V正极(接供电的GPIO口)，橙色线是用来输入PWM信号的信号线（接单片机上输出PWM的GPIO口，并且通过CubeMx配置好定时器通道）。
用50Hz的PWM信号控制舵机，假设当前的内部时钟是72MHz（就是那个内部时钟源的配置）。把预分频器设置为720分频（720-1），自动重装载值设置为2000（2000-1），就能将PWM信号的频率控制在50Hz。
总结
通过调节PWM的占空比，可以精确控制舵机的角度，实现对机械运动的精准控制。这种控制方式在机器人、无人机等领域有着广泛的应用。希望本文能帮助读者更好地理解PWM的工作原理及其在舵机控制中的应用。