STM32CubeMX智能小车舵机模块配置详解

STM32CubeMX智能小车舵机模块配置详解

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/wuyiyu_/article/details/138336936

本文代码使用HAL库。

前言

• 实验小车：STM32F103C8T6。
• 舵机模块：SG90 。
• 所需软件：keil5 ， cubeMX 。
• 实验目的：学习如何使用舵机模块。

一、舵机模块介绍

SG90 舵机通常也称为伺服马达。舵机是一种能够控制角度的电机，通过给定的控制信号，可以使舵机转到特定的角度位置，并且能够保持该位置稳定。舵机通常用于控制机械臂、模型车、航模以及其他需要精确控制角度位置的应用中。

引脚介绍：

SG90舵机上有三根线，分别是

GND（棕色线）、VCC（红色线）和SIG（黄色线）

也就是信号线。

二，工作原理

1. 控制原理：

控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。

2. 控制舵机：

大多数标准舵机的转角确实在

0到180度

之间。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 ~ 2.5 ms

范围内的角度控制脉冲部分。以 180 度角度伺服为例，那么对应的控制关系时这样的。

  
舵机的转角度 依赖于 占空比：
        
        0.5ms -------------- 0度；-------------- 0.5ms/20ms = 2.5%  （ 占空比 % ）
     	1.0ms ------------ 45度；-------------- 1ms/20ms = 5%
        1.5ms ------------ 90度；-------------- 1.5ms/20ms = 7.5%
        2.0ms ----------- 135度；-------------- 2.0ms/20ms = 10%
        2.5ms ----------- 180度；-------------- 2.5ms/20ms = 12.5%
  

• 占空比= 高电平时间 / 总周期 =============>CCR / ARR.
• CCR ：比较寄存器值。
• ARR : 自动重装载值。

3.可在 cubeMX 中可设置初始占空比：

• 设置 CCR （比较寄存器值）：
• 设置 ARR (自动加载值) ：
  由于在 cubeMX 中已经将 ARR 设置为 2000，所以 ：

  
  0 度 -----------------> 占空比为 2.5% （0.5ms/20ms = 2.5%）-------------> CCR=2000*2.5%= 50
  45 度 -----------------> 占空比为 5% -------------> CCR=2000*5%= 100
  90 度 -----------------> 占空比为 7.5% -------------> CCR=2000*7.5%= 150
  135 度 -----------------> 占空比为 10% -------------> CCR=2000*10%= 200
  180 度 -----------------> 占空比为 12.5% -------------> CCR=2000*12.5%= 250
  

三，原理图分析

SG90 舵机模块 ：

有 3 个引脚，分别是 VCC， GND, J1(信号线)

stm32 驱动地板电路图：

舵机模块接到了开发板的

J1 接口----------------> PA11

。

四，cubeMX 配置

设置 引脚，将 PA14 设置为 TIM1 通道4功能。

选择 定时器1通道

设置定时器参数:

定时周期 = (定时器预分频系数 PSC + 1) * （重装载值 ARR + 1) / 时钟主频。

这里我设置的定时周期是 20ms .

五，编写代码

舵机从0°一直转到到180° ：

  
/* 开启 TIM1 通道4 */
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_4);
/* 
* 设置 CCR 
* 占空比 = CCR / ARR.
* ARR 在 cubeMX 中配置为了 2000（固定了）
*/
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_4,50);	// 0° ，CCR = 50
HAL_Delay(1000);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_4,100);	// 45°, CCR = 100
HAL_Delay(1000);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_4,150);	// 90° , CCR = 150
HAL_Delay(1000);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_4,200);	// 135° , CCR = 200
HAL_Delay(1000);
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_4,250);	// 180° , CCR = 250
HAL_Delay(1000);
  

总结

下篇文章为大家介绍智能小车循迹。