這篇文章將以stm32F103C8T6為例
舵機由變速齒輪箱,電位器,電路板與直流電機組成。電機的高速、短周期運動由齒輪箱轉換為慢速、長周期的運動,最終到最外端的齒輪,齒輪的轉動帶動電位器轉動,電位器的電位與信號線進行比較,從而實現轉動到特定角度的功能。伺服電機由信號線輸入的PWM信號控制。信號的頻率應為50Hz,周期為20ms,PWM的占空比決定了舵的角度。
使用stm32 TIM功能輸出PWM波來控制舵機
根據STM32F10xxx參考手冊,
通用TIM 定時器與高級TIM功能包括:
● 16位向上、向下、向上/向下自動裝載計數器
● 16位可編程(可以實時修改)預分頻器,計數器時鐘頻率的分頻系數為1~65536之間的任意
數值
● 4個獨立通道:
─ 輸入捕獲
─ 輸出比較
─ PWM生成(邊緣或中間對齊模式)
─ 單脈沖模式輸出
● 使用外部信號控制定時器和定時器互連的同步電路
● 如下事件發生時產生中斷/DMA:
─ 更新:計數器向上溢出/向下溢出,計數器初始化(通過軟件或者內部/外部觸發)
─ 觸發事件(計數器啟動、停止、初始化或者由內部/外部觸發計數)
─ 輸入捕獲
─ 輸出比較
● 支持針對定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路
● 觸發輸入作為外部時鐘或者按周期的電流管理
在這里使用4個獨立通道:PWM生成,要注意的是,基本定時器并不具備該功能。
不同型號的芯片包含的TIM模塊可能不同,使用時建議先查詢數據手冊
下面是定時器配置的示例:
static void GENERAL_TIM_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
// 輸出比較通道1 GPIO 初始化
RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH1_GPIO_CLK, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GENERAL_TIM_CH1_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH1_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
使用TIM功能的PWM模式
static void GENERAL_TIM_Mode_Config(void)
{
// 開啟定時器時鐘,即內部時鐘CK_INT=72M
GENERAL_TIM_APBxClock_FUN(GENERAL_TIM_CLK,ENABLE);
/*--------------------時基結構體初始化-------------------------*/
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
// 自動重裝載寄存器的值,累計TIM_Period+1個頻率后產生一個更新或者中斷
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=GENERAL_TIM_Period;
// 驅動CNT計數器的時鐘 = Fck_int/(psc+1)
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= GENERAL_TIM_Prescaler;
// 時鐘分頻因子 ,配置死區時間時需要用到
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
// 計數器計數模式,設置為向上計數
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
// 重復計數器的值,沒用到不用管
TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
// 初始化定時器
TIM_TimeBaseInit(GENERAL_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);
/*--------------------輸出比較結構體初始化-------------------*/
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
// 配置為PWM模式1
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
// 輸出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
// 輸出通道電平極性配置
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
// 輸出比較通道 1
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
TIM_OC1Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC1PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);
// 使能計數器
TIM_Cmd(GENERAL_TIM, ENABLE);
}
定義一個初始化函數,同時初始化時基與輸出比較
void GENERAL_TIM_Init(void)
{
GENERAL_TIM_GPIO_Config();
GENERAL_TIM_Mode_Config();
}
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