STM32--SG-90舵机模块


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

249
45° 499
90° 749
135° 999
180° 1249


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