STM32-HAL庫-舵機學習

軟硬件平台

　　軟件

　　　　STM32CubeIDE 1.7.0

　　　　Saleae Logic 1.2.18

　　硬件

　　　　STM32F103ZET6

　　　　MG995

　　　　Saleae Logic Analyer

工程初始化

　　RCC（系統時鍾）

　　　　HSE（外部高速時鍾） -> Crystal/Ceramic Resonator（晶振 / 陶瓷諧振器）

　　　　HSE（外部低速時鍾） -> Crystal/Ceramic Resonator（晶振 / 陶瓷諧振器）

　　　　HCLK（AHB總線時鍾） -> 72MHz 

　　　　APB2 Prescaier（APB2總線預分頻器） -> 1（即不分頻）

　　TIM1（高級控制定時器）

　　　　Clock Source（時鍾源） -> Internal Clock（內部時鍾）

　　　　Channel1（通道1） -> PWM Generation CH1（PWM模式通道1）

　　　　Prescaier（預分頻器） -> 720-1

　　　　　　TIM1所使用的APB2時鍾為72MHz，現期望獲得100KHz(10us)時鍾信號

　　　　Counter Period（計數周期） -> 2000-1

　　　　　　時鍾周期為10us，MG995舵機信號周期為20ms

　　　　auto-reload preload（自動重裝載） -> Enable（使能）

代碼部分

　　開啟通道PWM輸出

/* main.c */

/* 開啟定時器 1 通道 1 PWM */
HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);

　　舵機控制

　　　　由於發現不同的舵機的控制信號不一樣，但是大同小異，所以就將定時器通道以及舵機控制信號的一些指標通過define的方式定義，方便移植。

/* servo.c */

#include "servo.h"

/* 設置所使用的定時器 */
#define  servo_htim  htim1

/* 設置所使用的通道 */
#define  servo_channel  TIM_CHANNEL_1

/* 設置定時器計數值 */
#define  servo_plus  2000

/* 設置舵機控制信號周期(ms)  */
#define  servo_cycle_ms  20.0

/* 設置舵機控制信號最短脈沖寬度(ms) */
#define  servo_min_ms  0.5

/* 設置舵機控制信號1ms脈沖寬度變化所對應的角度變化值 */
#define  servo_1ms_angle  90.0

void servo_control(int angle)
{
    int value;
    /* 目標角度為0時需要單獨處理 */
    if(angle == 0)
    {
        value = ((servo_min_ms / servo_cycle_ms) * servo_plus);
    }
    /* 通過計算目標角脈沖寬度來計算所需要的脈沖計數值 */
    else
    {
        value = (((servo_min_ms + (angle / servo_1ms_angle)) / servo_cycle_ms) * servo_plus);
    }
    /* 改變定時器 1 通道 1 的脈沖計數值 */
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&servo1_htim,servo1_channel,value);
}

 

/* servo.h */

#ifndef INC_SERVO_H_
#define INC_SERVO_H_

#include "main.h"
#include "tim.h"

void servo_control(int angle);

#endif /* INC_SERVO_H_ */

測試

　　測試代碼

/* 舵機轉到0°位置 */
servo1_control(0);
HAL_Delay(1000);

/* 舵機轉到45°位置 */
servo1_control(45);
HAL_Delay(1000);

/* 舵機轉到90°位置 */
servo1_control(90);
HAL_Delay(1000);

/* 舵機轉到120°位置 */
servo1_control(135);
HAL_Delay(1000);

/* 舵機轉到180°位置 */
servo1_control(180);
HAL_Delay(1000);

 　　測試結果

舵機轉到0°位置

舵機轉到45°位置

舵機轉到90°位置

舵機轉到135°位置

舵機轉到180°位置

 Debug

　　對於下面這條語句我最初想當然的加了一個 -1 ，后來采集出來的脈沖寬度少了10us，下面對這個問題的。

value = (((servo_min_ms + (angle / servo_1ms_angle)) / servo_cycle_ms) * servo_plus);

　　上面這條語句是被下面這條語句所使用的。

__HAL_TIM_SET_COMPARE(&servo1_htim,servo1_channel,value);

　　查詢數據手冊，發現有如下描述：

　　

進一步的，看一下我們的 value 指向到哪里，可以在 stm32f1xx_hal_tim.h 中看到這樣的描述。

如果我沒有理解錯的話，value 值最終被指向Capture Compare Register，那就是手冊中的CCRx了。

 

　　再進一步可以在手冊中發現OCXREF信號為高電平有效信號，CCxIF是一個置中斷狀態寄存器中的標志位也是高有效。

　　分析到現在，很顯然，ARR的值在我們設置的過程中是需要-1的，不然會多計數一個。

　　而CCRx的值就是表示計數的次數，那么在這里加上-1的話就會少計數一次。

　　至此，這個bug已經分析完成了，那么在以后執行相關操作的時候這個點就要注意了，不要賦錯值。