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舵机

在这里插入图片描述

 在机器人机电控制系统中，舵机控制效果是性能的重要影响因素。
舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构，其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。
舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。目前在高档遥控玩具，
如航模，包括飞机模型，潜艇模型；遥控机器人中已经使用得比较普遍。舵机是一种俗称，其实是一种伺服马达。

工作原理

控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。当然我们可以不用去了解它的具体工作原理，知道它的控制原理就够了。就象我们使用晶体管一样，知道可以拿它来做开关管或放大管就行了，至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。

控制

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。以180度角度伺服为例，那么对应的控制关系是这样的：
0.5ms--------------0度；
1.0ms------------45度；
1.5ms------------90度；
2.0ms-----------135度；
2.5ms-----------180度；

应用

     1.    高档遥控仿真车,至少得包括左转和右转功能,高精度的角度控制,必然给你最真实的驾车体验.2.    多自由度机器人设计,为什么日本人设计的机器人可以上万RMB的出售,而国内设计的一些两三千块也卖不出去呢,还是一个品质的问题.3.    多路伺服航模控制,电动遥控飞机,油动遥控飞机,航海模型等

引脚

本次使用的是STM32F103RCT6/STM32F103VET6,通道设置的是TIM2-CH4. 在这里插入图片描述

PB11	TIM2->CH4
VCC	+5V
GND	GND

控制原理及PWM配置
舵机的控制一般需要一个20ms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

PWM周期为20ms = (7200*200)/72000000=0.02
所以TIM_Period = 199，TIM_Prescaler = 7199

占空比 = t / T 相关参数如下：
t = 0.5ms——————-舵机会转动 0 °
t = 1.0ms——————-舵机会转动 45°
t = 1.5ms——————-舵机会转动 90°
t = 2.0ms——————-舵机会转动 135°
t = 2.5ms——————-舵机会转动180°

PWM占空比是指在一个周期内，信号处于高电平的时间占据整个信号周期的百分比，由于PWM周期为20ms，所以（以舵机会转动 45°为例），占空比就应该为1ms/20ms = 5%，所以TIM_SetCompare1的 TIMx 捕获比较 1 寄存器值就为200-200*5% = 190

2.PWM

PWM 详解——呼吸灯应用

3.资源代码

pwm_init

// An highlighted block
void TIM2_Configuration( void)
{RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN ; //使能RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_AFIOEN | RCC_APB2ENR_IOPBEN;AFIO->MAPR = AFIO_MAPR_TIM2_REMAP;TIM2->ARR  = 240;//最大计数值TIM2->PSC = 999;//TIM2->CR1 &=~TIM_CR1_DIR; TIM2->CCMR2 |= TIM_CCMR2_OC4M_1|TIM_CCMR2_OC4M_2  |    TIM_CCMR2_OC4PE ;TIM2->CR1 |= TIM_CR1_ARPE;TIM2->CCR4 = 50;TIM2->CCER |= TIM_CCER_CC4P |TIM_CCER_CC4E ;TIM2->EGR |= TIM_EGR_UG;TIM2->RCR = 1;TIM2->CR1 = TIM_CR1_CEN;TIM2->BDTR |= TIM_BDTR_MOE;}

main

// An highlighted block
int main(void)
{int i = 0;RCC->APB2ENR = RCC_APB2ENR_IOPAEN;GPIOA->CRH |= (GPIOA->CRH & 0XFFFFFFF0) | 0X3;GPIOA->ODR &=~GPIO_ODR_ODR8;TIM2_Configuration();GPIOB->CRH = (GPIOB->CRH & 0XFFFF0FFF) | 0XB000;while(1){for( ; i < 250 ; i++){TIM2->CCR4 = i+0;for(int i = 0; i< 90000;i++);}for( ; i > 0 ; i--){TIM2->CCR4 = i+0;for(int i = 0; i< 80000;i++);}}	return 0;
}