STM32基础知识：PWM控制舵机
pwm控制舵机1 舵机简介伺服电机通常被称为舵机，它是一种带有输出轴的小装置。当我们向伺服器发送一个控制信号时，输出轴就可以转到特定的位置。只要控制信号持续不变，伺服机构就会保持轴的角度位置不改变。如果控制信号发生变化，输出轴的位置也会相应发生变化。日常生活中，舵机常被用于遥控飞机、遥控汽车、机器人等领域。
舵机在机器人领域非常有用。因为舵机有内置的控制电路，它们的尺寸虽然很小，但输出力够大。像futaba s-148这样的标准舵机能提供 0.3牛/米的扭矩，相对于它的外形大小来说这已经足够强大了。同时，舵机消耗的能量与机械负荷成正比。因此，一个轻载的舵机系统不会消耗太多的能量。
2 舵机结构舵机主要由以下几个部分组成：外壳、舵盘、直流电机、减速齿轮组、角度传感器、控制驱动电路和接口线缆等。常见的舵机内部结构如下图所示。
舵机的输入有三根线，一般的中间的红色线为电源正极，咖啡色线的为电源负极，黄色色线为控制线号线。
3 舵机控制
控制线用于传输角度控制信号。这个角度是由控制信号脉冲的持续时间决定的，这叫做脉冲编码调制（pcm）。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-2.5ms范围，总间隔为2ms。脉冲的宽度将决定马达转动的距离。
例如：1.5毫秒的脉冲，电机将转向90度的位置（通常称为中立位置，对于180°舵机来说，就是90°位置）。如果脉冲宽度小于1.5毫秒，那么电机轴向朝向0度方向。如果脉冲宽度大于1.5毫秒，轴向就朝向180度方向。以180度舵机为例，对应的控制关系是这样的：
0.5ms0度
1.0ms 45度
1.5ms 90度
2.0ms 135度
2.5ms 180度
4 任务实践通过按键控制舵机角度，当key1按下后， 减少占空比，当key2按下后，增加占空比，并在串口输出此时的角度。
pwm参数计算
pwm信号周期period=20ms，采用stm32内部8mhz的时钟，计算可得(arr+1)*(psc+1)=160000，故可取arr=199，psc=799。舵机为0度时，高电平持续时间为0.5ms，即占空比duty=0.025，则ccr初始值可以设为5.pwm参数计算在stm32基础：定时器的pwm输出功能中有详细讲解。
在cubemx中配置pwm(采用定时器3通道1)、串口以及按键1和按键2对应gpio为中断模式并使能.
在cubemx中配置串口，在keil中使用“use microlib”并在代码中重定向printf函数的方法在stm32基础：定时器的定时计数功能有详细讲解。
在cubemx中配置gpio中断并使能的方法已经按键的相关操作在stm32基础：中断系统中有详细讲解。
编写代码/* user code begin pd */#define ccr_max 25 // ccr最大值/* user code end pd *//* user code begin pv */uint16_t ccr = 5; // ccr初始值uint16_t step = 5; // ccr步进值/* user code end pv *//* user code begin 4 */void hal_gpio_exti_callback(uint16_t gpio_pin){ if(gpio_pin == key1_pin) { (ccr >= ccr_max) ? (ccr = 5) : (ccr += step); __hal_tim_setcompare(&htim3, tim_channel_1, ccr); printf(sigle = %d, (ccr/5 - 1)*45); hal_delay(200); } else if (gpio_pin == key2_pin) { (ccr <= 5) ? (ccr = ccr_max) : (ccr -= step); __hal_tim_setcompare(&htim3, tim_channel_1, ccr); printf(sigle = %d, (ccr/5 - 1)*45); hal_delay(200); }}/* user code end 4 */
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2 舵机结构舵机主要由以下几个部分组成：外壳、舵盘、直流电机、减速齿轮组、角度传感器、控制驱动电路和接口线缆等。常见的舵机内部结构如下图所示。
舵机的输入有三根线，一般的中间的红色线为电源正极，咖啡色线的为电源负极，黄色色线为控制线号线。
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控制线用于传输角度控制信号。这个角度是由控制信号脉冲的持续时间决定的，这叫做脉冲编码调制（pcm）。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-2.5ms范围，总间隔为2ms。脉冲的宽度将决定马达转动的距离。
例如：1.5毫秒的脉冲，电机将转向90度的位置（通常称为中立位置，对于180°舵机来说，就是90°位置）。如果脉冲宽度小于1.5毫秒，那么电机轴向朝向0度方向。如果脉冲宽度大于1.5毫秒，轴向就朝向180度方向。以180度舵机为例，对应的控制关系是这样的：
0.5ms0度
1.0ms 45度
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pwm信号周期period=20ms，采用stm32内部8mhz的时钟，计算可得(arr+1)*(psc+1)=160000，故可取arr=199，psc=799。舵机为0度时，高电平持续时间为0.5ms，即占空比duty=0.025，则ccr初始值可以设为5.pwm参数计算在stm32基础：定时器的pwm输出功能中有详细讲解。
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编写代码/* user code begin pd */#define ccr_max 25 // ccr最大值/* user code end pd *//* user code begin pv */uint16_t ccr = 5; // ccr初始值uint16_t step = 5; // ccr步进值/* user code end pv *//* user code begin 4 */void hal_gpio_exti_callback(uint16_t gpio_pin){ if(gpio_pin == key1_pin) { (ccr >= ccr_max) ? (ccr = 5) : (ccr += step); __hal_tim_setcompare(&htim3, tim_channel_1, ccr); printf(sigle = %d, (ccr/5 - 1)*45); hal_delay(200); } else if (gpio_pin == key2_pin) { (ccr <= 5) ? (ccr = ccr_max) : (ccr -= step); __hal_tim_setcompare(&htim3, tim_channel_1, ccr); printf(sigle = %d, (ccr/5 - 1)*45); hal_delay(200); }}/* user code end 4 */
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