目录
一、介绍
二、模块原理
1.舵机驱动原理
2.引脚描述
三、程序设计
main.c文件
servo.h文件
servo.c文件
四、实验效果
五、资料获取
项目分享
一、介绍
舵机(Servo)是在程序的控制下,在一定范围内连续改变输出轴角度并保持的电机系统。即舵机只支持在一定角度内转动,无法像普通直流电机按圈转;其主要控制物体的转动并保持(机器人关节、转向机构)。适用于位置角度经常变化的场合。可以作为理想的电机驱动器件。
以下MG90S舵机模块的参数:
型号 | MG90S/MG90 |
使用电压 | 4.8V |
反应速度 | 0.11s(4.8V) |
转动角度 | 180度(左90,右90) |
使用温度 | 0~55℃ |
工作扭矩 | 2.0kg |
产品重量 | 13.6g |
哔哩哔哩视频链接:
舵机驱动详解(模拟/数字 STM32)
(资料分享见文末)
二、模块原理
1.舵机驱动原理
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范围内的角度控制脉冲部分总间隔为2MS。以180度角度为例,那么对应的控制关系是这样的
2.引脚描述
引脚名称 | 描述 |
VCC | 供给电压5V |
GND | 地线 |
S | 信号线 |
三、程序设计
使用STM32F103C8T6通过按键控制舵机旋转指定角度。
SERVO | PA2 |
KEY | PB1 |
OLED_SCL | PB11 |
OLED_SDA | PB10 |
main.c文件
#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "oled.h"
#include "servo.h"
#include "key.h"/*****************辰哥单片机设计******************STM32* 项目 : 舵机驱动实验 * 版本 : V1.0* 日期 : 2024.9.27* MCU : STM32F103C8T6* 接口 : 参看servo.h * BILIBILI : 辰哥单片机设计* CSDN : 辰哥单片机设计* 作者 : 辰哥 **********************BEGIN***********************/int key = 0;
float Angle; //定义角度变量int main(void)
{ SystemInit();//配置系统时钟为72M delay_init(72);LED_Init();LED_On();Servo_Init();USART1_Config();//串口初始化Key_Init();OLED_Init();printf("Start \n");delay_ms(1000);OLED_Clear();//显示“舵机角度:”OLED_ShowChinese(0,0,0,16,1);OLED_ShowChinese(16,0,1,16,1);OLED_ShowChinese(32,0,2,16,1);OLED_ShowChinese(48,0,3,16,1);OLED_ShowChar(64,0,':',16,1);while (1){key = Key_GetData();if(key){Angle += 30; //角度变量自增30if (Angle > 180) //角度变量超过180后{Angle = 0; //角度变量归零}}Servo_SetAngle(Angle); //设置舵机的角度为角度变量OLED_ShowNum(50, 24, Angle, 3,16,1); //OLED显示角度变量}
}
servo.h文件
#ifndef __SERVO_H
#define __SERVO_H
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"/*****************辰哥单片机设计******************STM32* 文件 : 舵机驱动驱动h文件 * 版本 : V1.0* 日期 : 2024.9.27* MCU : STM32F103C8T6* 接口 : 见代码 * BILIBILI : 辰哥单片机设计* CSDN : 辰哥单片机设计* 作者 : 辰哥**********************BEGIN***********************//***************根据自己需求更改****************/
// SERVO舵机 GPIO宏定义#define SERVO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA#define SERVO_GPIO_PIN GPIO_Pin_2
#define SERVO_GPIO_PORT GPIOA/*********************END**********************/void Servo_Init(void);
void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare);
void Servo_SetAngle(float Angle);#endif
servo.c文件
#include "servo.h"/*****************辰哥单片机设计******************STM32* 文件 : 舵机驱动模块c文件 * 版本 : V1.0* 日期 : 2024.9.27* MCU : STM32F103C8T6* 接口 : 见代码 * BILIBILI : 辰哥单片机设计* CSDN : 辰哥单片机设计* 作者 : 辰哥**********************BEGIN***********************/void Servo_Init(void)
{RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(SERVO_CLK, ENABLE); //开启GPIOA的时钟/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SERVO_GPIO_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(SERVO_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); //将PA1和PA2引脚初始化为推挽输出TIM_InternalClockConfig(TIM2);//配置时基单元TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //时钟分频TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数模式TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 20000-1; //自动重装ARR 分辨率TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; //预分频PSC TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure); //给结构体赋予初值 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; //CCRTIM_OC3Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
} void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare)
{TIM_SetCompare3(TIM2, Compare); //设置CCR2的值
}void Servo_SetAngle(float Angle)
{PWM_SetCompare3(Angle / 180 * 2000 + 500); //设置占空比//将角度线性变换,对应到舵机要求的占空比范围上
}