STM32f4对180°舵机的PWM控制

最新推荐文章于 2025-06-19 11:32:31 发布

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#stm32 #单片机 #c语言 #嵌入式硬件 #arm

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该博客介绍了如何使用STM32f429单片机通过TIM2和TIM3定时器输出50Hz PWM信号，以控制舵机在0°到180°之间的转动。文中详细给出了舵机角度与PWM占空比的关系，并提供了舵机控制代码的头文件、C文件和main文件内容。

本程序是使用stm32f429的两个通用定时器TIM2和TIM3输出周期为20ms，也就是频率为50Hz的PWM，我们可以通过调整PWM的占空比，对舵机转动的角度进行控制，舵机转动的角度与PWM的占空比关系如下：

0.5ms-------------------------------------------0°

1.0ms------------------------------------------45°

1.5ms------------------------------------------90°

2.0ms------------------------------------------135°

2.5ms-------------------------------------------180°

下面是舵机控制代码的头文件编写

/**********************舵机的头文件编写************************/
/***************良好的头文件编写习惯有助于后期代码的移植****************/

#ifndef __BSP_DUOJIYUNTAI_H
#define __BSP_DUOJIYUNTAI_H

#include "stm32f4xx.h"

/* 通用定时器PWM输出 */
/* PWM输出引脚 */
#define GENERAL_OCPWM_PIN1             GPIO_Pin_5              
#define GENERAL_OCPWM_GPIO_PORT1       GPIOA                      
#define GENERAL_OCPWM_GPIO_CLK1        RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define GENERAL_OCPWM_PINSOURCE1			 GPIO_PinSource5
#define GENERAL_OCPWM_AF1							 GPIO_AF_TIM2

/* 通用定时器 */
#define GENERAL_TIM1           		    TIM2
#define GENERAL_TIM_CLK1       		    RCC_APB1Periph_TIM2


/* 通用定时器PWM输出 */
/* PWM输出引脚 */
#define GENERAL_OCPWM_PIN2             GPIO_Pin_6              
#define GENERAL_OCPWM_GPIO_PORT2       GPIOA                      
#define GENERAL_OCPWM_GPIO_CLK2        RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define GENERAL_OCPWM_PINSOURCE2			 GPIO_PinSource6
#define GENERAL_OCPWM_AF2							 GPIO_AF_TIM3

/* 通用定时器 */
#define GENERAL_TIM2            		    TIM3
#define GENERAL_TIM_CLK2        		    RCC_APB1Periph_TIM3

/*******定时器配置函数********/
void TIMx_Configuration(void);
/********舵机角度控制函数*****/
void PWM_Angal_Set(uint32_t angal1,uint32_t angal2);


#endif	/*__BSP_DUOJIYUNTAI_H*/

舵机控制代码（C文件）如下：

#include "bsp_duojiyuntai.h"

static void TIMx_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef TIMx_GPIO_InitStructure;                //定一个GPIO初始化结构体
	
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(GENERAL_OCPWM_GPIO_CLK1, ENABLE);    //开启相关外设时钟
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(GENERAL_OCPWM_GPIO_CLK2, ENABLE); 
	
	GPIO_PinAFConfig(GENERAL_OCPWM_GPIO_PORT1, GENERAL_OCPWM_PINSOURCE1, GENERAL_OCPWM_AF1);//连接复位功能
	GPIO_PinAFConfig(GENERAL_OCPWM_GPIO_PORT2, GENERAL_OCPWM_PINSOURCE2, GENERAL_OCPWM_AF2);
	
	TIMx_GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GENERAL_OCPWM_PIN1;
	TIMx_GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
	TIMx_GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
	TIMx_GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
	TIMx_GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
	GPIO_Init(GENERAL_OCPWM_GPIO_PORT1, &TIMx_GPIO_InitStructure);		//调用初始化函数
	
	TIMx_GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GENERAL_OCPWM_PIN2;
	GPIO_Init(GENERAL_OCPWM_GPIO_PORT2, &TIMx_GPIO_InitStructure);		//调用初始化函数
}

static void TIM_PWMOUTPUT_Config(void)
{
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;									//定义时基初始化结构体
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;													//定义输出比较结构体
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CLK1, ENABLE);								//开启时钟
	RCC_APB1PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CLK2, ENABLE);	
	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 900-1;										//设置分频
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;			//上升计数方式
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 2000-1;											//设置定时周期
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;					//设置死区时间，这里不用，没啥影响
	
	TIM_TimeBaseInit(GENERAL_TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);					//调用初始化函数
	TIM_TimeBaseInit(GENERAL_TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);					//调用初始化函数
	
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;								//选择PWM输出模式1
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;		//输出引脚使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 50-1;													//设置占空比
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;				//上升沿有效
	
	TIM_OC1Init(GENERAL_TIM1, &TIM_OCInitStructure);									//调用初始化函数
	TIM_OC1Init(GENERAL_TIM2, &TIM_OCInitStructure);	
	
	TIM_OC1PreloadConfig(GENERAL_TIM1, TIM_OCPreload_Enable);				//使能重装载
	TIM_OC1PreloadConfig(GENERAL_TIM2, TIM_OCPreload_Enable);
	
	TIM_Cmd(GENERAL_TIM1, ENABLE);																		//使能计数器
	TIM_Cmd(GENERAL_TIM2, ENABLE);
	
}

void TIMx_Configuration(void)
{
	TIMx_GPIO_Config();
	TIM_PWMOUTPUT_Config();
}
/************************请输入角度即可控制舵机转相应角度*************************/
void PWM_Angal_Set(uint32_t angal1,uint32_t angal2)
{
	TIM_SetCompare1(GENERAL_TIM1,angal1*200/180+50);
	TIM_SetCompare1(GENERAL_TIM2,angal2*200/180+50);
	
}

main文件如下：

#include "stm32f4xx.h"
#include "bsp_debug_usart.h"
#include "bsp_duojiyuntai.h"

void DELAY(uint32_t tim)
{
	uint32_t i,j;
	for(i=tim;i>0;i--)
	{
		for(j=0xff;j>0;j--)
		{
		
		}
	}
}
/**
  * @brief  主函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
int main()
{
	Debug_USART_Config();
	printf("/r/n 这是一个舵机云台PWM输出角度控制小实验！/r/n");
	
	TIMx_Configuration();
	
	PWM_Angal_Set(180,90);//直接输入舵机的转动角度即可，这里控制的是两个舵机，一个转动的是180°，一个转动的是90°，下同
  	  while(1)
			{
				PWM_Angal_Set(0,0);	
				DELAY(0x8);              //延时
				PWM_Angal_Set(180,90);
				DELAY(0x8);	

			}

}

以上就是个人的舵机控制代码，如果有更好的建议，欢迎交流讨论！