stm32之MG995舵機+原理+程序+詳解

*一.舵機參數
在這裏插入圖片描述
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產品型號 MG995
產品重量 55g
工做扭矩 13KG/cm
反應轉速 53-62R/M
使用溫度 -30~+60°
死區設定 4微秒
插頭類型 JR、FUTABA通用
轉動角度 最大180度
舵機類型 模擬舵機
工做電流 100mA
使用電壓 3-7.2V
結構材質 金屬銅齒、空心杯電機、雙滾珠軸承 無負載
操做速度 0.17秒/60度(4.8V);0.13秒/60度(6.0V)











java

1.1.舵機的接線*
在這裏插入圖片描述
若是是兩白一黑,則黑爲GND,中間也是VCC,旁邊是信號線。
(信號線鏈接在stm32上可以輸出PWM的引腳上----<如何知道哪一個是有PWM的引腳,經過芯片手冊或開發板帶的資料講解裏面有>)
二.使用原理
舵機的控制通常須要一個20ms的脈衝,角度對應以下:
t = 0.5ms——————-舵機會轉動 0 °
t = 1.0ms——————-舵機會轉動 45°
t = 1.5ms——————-舵機會轉動 90°
t = 2.0ms——————-舵機會轉動 135°
t = 2.5ms——————-舵機會轉動180°









函數

因此轉的角度也就取決於高電平在這段20ms週期中的時間(佔空比)。spa

三.代碼講解
(後面還有疑解答,建議你們認真先看一下代碼內容,再看講解就會理解)
main.c

3d

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "timer.h"


 int main(void)
 { 		
	delay_init();	    	 //延時函數初始化 
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 	 //設置NVIC中斷分組2:2位搶佔優先級,2位響應優先級
	uart_init(115200);	 //串口初始化爲115200
 	LED_Init();		 //LED端口初始化
	KEY_Init();
	 
 	TIM3_PWM_Init(199,7199);	 //(199+1)*(7199+1)/72*10^6
      //上面一行求出0.02s,即20ms
   	while(1)
	{ 		
     if (KEY0==0)
	{ 
		delay_ms(195);
		TIM_SetCompare2(TIM3, 195);//0度
		LED1=0;
	}

	if(KEY1==0)
	{ 
		delay_ms(190);
		TIM_SetCompare2(TIM3, 190);//90度
	}
	if(WK_UP==1)
	{ 
		delay_ms(10);
		TIM_SetCompare2(TIM3, 185);//90度
	}		
	}	 
 }

  //------------------------------------------------------------
// t = 0.5ms——————-舵機會轉動 0 °
//t = 1.0ms——————-舵機會轉動 45°
//t = 1.5ms——————-舵機會轉動 90°
//t = 2.0ms——————-舵機會轉動 135°
//t = 2.5ms——————-舵機會轉動180°

timer.ccode

#include "timer.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
   	  
//通用定時器3中斷初始化
//這裏時鐘選擇爲APB1的2倍,而APB1爲36M
//arr:自動重裝值。
//psc:時鐘預分頻數
//這裏使用的是定時器3!
void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{ 
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //時鐘使能

	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //設置在下一個更新事件裝入活動的自動重裝載寄存器週期的值 計數到5000爲500ms
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //設置用來做爲TIMx時鐘頻率除數的預分頻值 10Khz的計數頻率 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //設置時鐘分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上計數模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根據TIM_TimeBaseInitStruct中指定的參數初始化TIMx的時間基數單位
	TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM3中斷,容許更新中斷

	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中斷
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先佔優先級0級
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //從優先級3級
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根據NVIC_InitStruct中指定的參數初始化外設NVIC寄存器

	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIMx外設
							 
}
//定時器3中斷服務程序
void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中斷
{ 
	if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //檢查指定的TIM中斷髮生與否:TIM 中斷源 
		{ 
		TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx的中斷待處理位:TIM 中斷源 
		LED1=!LED1;
		}
}

void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{   
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);	//使能定時器3時鐘
 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  //使能GPIO外設和AFIO複用功能模塊時鐘
	
	GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE); //Timer3部分重映射 TIM3_CH2->PB5 
 
   //設置該引腳爲複用輸出功能,輸出TIM3 CH2的PWM脈衝波形 GPIOB.5
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //複用推輓輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
 
   //初始化TIM3
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //設置在下一個更新事件裝入活動的自動重裝載寄存器週期的值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //設置用來做爲TIMx時鐘頻率除數的預分頻值 
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //設置時鐘分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上計數模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根據TIM_TimeBaseInitStruct中指定的參數初始化TIMx的時間基數單位
	
	//初始化TIM3 Channel2 PWM模式 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //選擇定時器模式:TIM脈衝寬度調製模式2
 	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比較輸出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //輸出極性:TIM輸出比較極性高
	TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根據T指定的參數初始化外設TIM3 OC2

	TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR2上的預裝載寄存器
 
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIM3
	
}

timer.hblog

#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H
#include "sys.h"

void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc);
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc);
#endif

本人所實現的功能是按下一個按鍵,舵機轉動相應角度。事件

其中下面的這個函數最爲關鍵。圖片

TIM_SetCompare2(TIM3, 185);//90度

四.疑問解答:
1.我該如何計算括號裏的數,從而實現我想要的功能?
此處以90度爲例。

ip

答:PWM週期爲20ms,因此佔空比就應該爲1.5ms/20ms = 7.5%,
因此TIM_SetCompare2的 TIMx 捕獲比較 1 寄存器值就爲200-200*7.5% = 185

2.爲什麼用200減,而不是300,400之類的?
答:以前寫過,TIM3_PWM_Init(199,7199);,這裏和(199+1=200),因此是用200減。有些參考是(1999,719),週期也是20ms,減的話用2000減,只是括號裏寫的不一樣,本質只是同樣的。
(結合第一問也就是:2000-7.5%2000=1850)

五.硬件鏈接
本人用的是正點原子精英版,例程是PB5引腳,其餘板子可用映射,本身設置。

六.注意事項 1.函數初始化不能少。 2.出現帶不動舵機的狀況,外用電源試試||信號線處串個電阻。 3.巧用示波器,看看佔空比是否正常。

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