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旋转编码器控制舵机同步运动

创作时间:
作者:
@小白创作中心

旋转编码器控制舵机同步运动

引用
CSDN
1.
https://m.blog.csdn.net/2302_80427506/article/details/140932722

本文将介绍如何使用STM32F103C8T6微控制器实现旋转编码器控制舵机的同步运动。通过本文,读者将了解旋转编码器和舵机的工作原理,以及如何使用STM32实现两者的同步控制。

1、旋转编码器介绍


旋转编码器是一种用来测量位置、速度或旋转方向的装置。当其旋转轴旋转时,其输出端可以输出与旋转速度和方向对应的方波信号。通过读取方波信号的频率和相位信息,可以得知旋转轴的速度和方向。

2、舵机介绍

本项目使用最常见的SG90舵机。舵机是一种根据输入PWM信号占空比来控制输出角度的装置。输入PWM信号要求周期为20ms,高电平宽度为0.5ms2.5ms。该舵机可以实现0180°转动,且转动角度与高电平宽度成线性关系。如果把上述图片中-90°角看为0°角,可以得到高电平宽度与角度之间的关系是:

Angle = (高电平宽度 - 0.5)* 90

3、STM32F103C8T6内部资源分配及接线

旋转编码器:A相接PA6,B相接PA7,使用定时器3的编码器接口(通道1和通道2)
舵机:接PA0,使用定时器2的通道1
OLED屏:SCK—PB8,SDA—PB9

4、代码展示(完整代码可在主页资源处下载)

Encoder.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
void Encoder_Init(void)
{
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
    
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536-1;       //ARR
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 1-1;     //PSC
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
    TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;
    TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);
    TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;
    TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);
    TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3,TIM_EncoderMode_TI12,TIM_ICPolarity_Rising,TIM_ICPolarity_Rising);
    TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}
int16_t Encoder_Get(void)
{
    return TIM_GetCounter(TIM3);
}
  

PWM.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
void PWM_Init(void)
{
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    
    TIM_InternalClockConfig(TIM2);
    
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 20000-1;		//ARR
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72-1;		//PSC
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);
    
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
    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_OC2Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);
    
    TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}
void PWM_SetCompare2(uint16_t Compare)
{
    TIM_SetCompare2(TIM2,Compare);
}
  

Servo.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "PWM.h"
void Servo_Init(void)
{
    PWM_Init();
}
void Servo_SetAngle(uint16_t Angle)
{
    PWM_SetCompare2(2000 - 100 / 9 * Angle);
}
  
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