SG-90舵机属于模拟舵机 模拟舵机与数字舵机的区别在于,模拟舵机需要持续不断地用PWM信号驱动,(由于没玩过数字舵机,可能存在错误)
长这样
接线:
pwm:橙色
VCC:红色(4.8-6v)
GND:棕色
工作原理: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(高电平T0=1.5ms),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。例如输入PWM周期也为20ms,高电平T2=2ms(一般在0.5ms~2.5ms之间),则有
2-1.5=▲T=0.5ms 这个▲T=0.5ms的时间决定了舵机的旋转角度和正反转。有如下关系(需验证)
T2 | 角度 |
0.5ms | 0 |
1.0ms | 45 |
1.5ms | 90 |
2.0ms | 135 |
2.5ms | 180 |
需要注意的是舵机的旋转速度一般为0.22/60度或0.18/60度(即如果让它从0°到180°,则必须给它足够长的时间完成旋转)
使用过程大致是这样的:利用定时器PWM设定出50HZ的输出,即20ms为一个计数周期,然后通过控制占空比来调整舵机的旋转角度,(占空比为高电平占一个周期的时间比)
还有一种控制思路为中断。如在一个20ms的周期内,前2ms输出高电平,且2ms后产生中断,变成输出18ms的低电平,然后再中断,输出高电平。也可以完成类似于PWM的控制
本文为PWM控制方法
PWM的初始化
1 void PWM_Init(u16 arr,u16 psc) 2 { 3 //定义初始化结构体
4 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 5 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; 6 TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; 7
8
9 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE); 10
11 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); 12
13 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //TIM5 PA0
14 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
15 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 16 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 17
18 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; 19 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; 20 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; 21 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; 22 TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure); 23
24 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; 25
26 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; 27 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; 28 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; 29 TIM_OC1Init(TIM5, &TIM_OCInitStructure); 30
31 TIM_CtrlPWMOutputs(TIM5,ENABLE); 32
33 TIM_OC1PreloadConfig(TIM5, TIM_OCPreload_Enable); 34 TIM_OC2Init(TIM5, &TIM_OCInitStructure); 35
36
37 TIM_ARRPreloadConfig(TIM5, ENABLE); 38 TIM_Cmd(TIM5, ENABLE); 39
40 }
通过独立函数设定占空比
TIM_SetCompare1(TIM5,angle);
main
1 int main(void) 2 { 3 delay_init(); 4 PWM_Init(9999,143);//不分频。PWM频率=72*10^6/(9999+1)/(143+1)=50Hz 即 20ms一个周期
5 SG90_Init(0); 6 delay_ms(1500); 7 while(1) 8 { 9 SG90_Init(180); 10 delay_ms(1500); 11 SG90_Init(0); 12 delay_ms(1500); 13 SG90_Init(120); 14 delay_ms(1500); 15 SG90_Init(60); 16 delay_ms(1500); 17 SG90_Init(90); 18 delay_ms(1500); 19
20 } 21 }
1 void SG90_Init(float angle) 2 { angle=(u16)(50.0*angle/9.0+249.0); 3 TIM_SetCompare1(TIM5,angle); 4 }
比如想调整为c=90°,则要输出t1=1.5ms的高电平,pwm设定为从0计数到9999为t2=20ms(向上计数)
则容易得出(9999+1)*(t1/20)=750,即从0计数到749用1.5ms,由此得出角度和CRRX的关系
0° | 249 |
45° | 499 |
90° | 749 |
135° | 999 |
180° | 1249 |