请问STM32f103RE如何控制舵机？

一、简介

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。伺服电机通常被称为舵机，它是一种带有输出轴的小装置。向伺服器发送一个控制信号时，输出轴就可以转到特定的位置。只要控制信号持续不变，伺服机构就会保持轴的角度位置不改变。如果控制信号发生变化，输出轴的位置也会相应发生变化。日常生活中，舵机常被用于遥控飞机、遥控汽车、机器人等领域。
二、工作原理及控制

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。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；
当然这只是一种参考数值，具体的参数还得看你的舵机是多少度的舵机，1.5ms就相当于度数中值
三、stm32f103re 控制舵机

舵机如下：






上图中的三根线：
橙色 ---- 信号线
红色 ---- 电源VCC
棕色 ---- 地线GND

Stm32引脚：





配置stm32f103re的TIM3通道1为PWM通道，对应为PA6引脚


初始化GPIO引脚以及TIM3 PWM 通道1：


对应TIM3 PWM 通道1的引脚为PA6,这里配置PWM模式2，CNT>CRR的时候的值为有效电平，所以调舵机角度的函数下面是减掉的值为有效电平


//TIM3 PWM部分初始化
//PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
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);        //使能定时器3时钟
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
       

   //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3 CH1的PWM脉冲波形        GPIOA.6
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; //TIM_CH1
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO

   //初始化TIM3
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
        TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
       
        //初始化TIM3 Channel 1 PWM模式         
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
        TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
        TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC1

        TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
        TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIM3
       
}
调舵机角度：


1~180度对应0.5ms~2.5ms,就可以算出对应关系，因为上面配置的是PWM模式2，CCR值为20000-500的时候对应的是0.5ms舵机为0度,CCR值为20000-2500的时候对应2.5ms舵机为180度。


void set_angle_steer(float angle)
{
        float         slope = 11.111 ;
        u16                 i = 0 ;
       
        if( angle < 0 )
        {
                        angle = 0 ;
        }
        if(angle > 180)
        {
                        angle = 180 ;
        }
       
        i = (u16)(slope*angle+500)        ;
       
        TIM_SetCompare1(TIM3,20000-i) ;
}



主函数：


int main(void)
{
    ...
    /*        初始化定时器3的通道1作为PWM通道        */
    TIM3_PWM_Init(20000, 72-1) ;//enable TIM3 for Sterring
    ...
    while(1)
    {
        ...
        /*        一次转30度，转到180度或者0度就反转        */
        if(data == 0)
        {   
            i += 30 ;
            set_angle_steer(i) ;
            if(i >= 180)
            {
                data = 1 ;
            }
            delay_ms(1000) ;
        }
        if(data == 1)
        {
            i -= 30 ;
            set_angle_steer(i) ;
            if(i <= 0)
            {
                data = 0 ;
            }
            delay_ms(1000) ;
        }
    }//end of while(1)
}


运行效果：