stm32f103c8t6控制舵机原理图

### 使用STM32F103C8T6控制SG90舵机实现180度转动 #### 硬件连接 为了成功驱动SG90舵机，需按照如下方式连接STM32F103C8T6与舵机之间的线路： - VCC (红色线) 连接到 STM32 的 5V 或者 3.3V 输出端口。 - GND (棕色线) 接至 STM32 地线(GND)。 - PWM 输入(橙色/黄色线) 应当接入定时器通道对应的 GPIO 引脚。 具体接线图可参照提供的资料[^3]。 #### 软件环境配置 确保已经安装好必要的开发工具链，并设置好了用于编写和调试程序的IDE。对于本案例而言，推荐采用基于CubeMX生成初始化代码框架的方式简化前期准备工作。 #### 原理概述 舵机内部含有减速齿轮组、电位计以及直流马达等组件构成闭环反馈系统，在接收到来自外部控制器发出的不同宽度脉冲指令后能够精准定位到指定角度位置。通常情况下，标准PWM周期设定为20ms左右，而有效高电平持续时间决定了最终输出轴所处的具体方位；例如，1.5ms对应中间位置即大约90°角，小于该数值则向左偏移反之亦然[^2]。 #### 实现方法 利用STM32内置定时器模块产生的PWM波形来调节占空比从而改变舵机的角度。这里以TIM2为例说明操作流程： ```c #include "main.h" // 定义全局变量保存目标角度值 uint16_t target_angle; void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); static void MX_TIM2_Init(void); int main(void){ HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_TIM2_Init(); // 设置初始状态为0度 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 54); // 对应于约0度的位置 while (1){ /* 用户逻辑 */ // 更新PWM比较寄存器达到调整角度的目的 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, CalculateDutyCycle(target_angle)); HAL_Delay(1000); // 模拟延时函数等待一段时间再做下一次更新 } } /** * @brief 计算给定角度下的PWM占空比 * @param angle 待转换成PWM信号的目标角度 * @retval 返回适合写入比较寄存器的数值 */ uint16_t CalculateDutyCycle(uint16_t angle){ float duty_cycle; if(angle >= 0 && angle <= 180){ // 将输入范围映射到合适的PWM范围内 duty_cycle = ((float)(angle)*((MAX_DUTY_CYCLE-MIN_DUTY_CYCLE)/180)) + MIN_DUTY_CYCLE; return (uint16_t)duty_cycle; }else{ Error_Handler(); // 错误处理机制 } } ``` 上述代码片段展示了如何通过修改`__HAL_TIM_SET_COMPARE()`函数内的参数值来间接影响PWM输出进而精确操控舵机运动轨迹。

### STM32F103C8T6 智能垃圾桶最小系统原理图 基于STM32F103C8T6的智能垃圾桶设计通常涉及多个功能模块，包括主控芯片、电源管理电路、传感器接口以及通信接口等。以下是构建其最小系统的几个核心组成部分及其连接方式： #### 1. **主控芯片** STM32F103C8T6作为核心处理器，负责处理来自各个外设的数据并控制相应动作。它需要稳定的供电电压（一般为3.3V），并通过晶振提供精确的工作频率。 - 使用7~12V直流输入经过稳压器转换成3.3V给MCU供电[^2]。 - 外接8MHz晶体震荡器配合两个20pF电容用于时钟源稳定[^2]。 #### 2. **电源管理** 设计合理的电源供应对于整个系统的正常运行至关重要。常见的做法是从外部接入电池或者适配器，并通过DC-DC降压模块获得所需的低电压输出。 ```plaintext VBAT -> DC-DC Converter -> LDO Regulator (output 3.3V) ``` #### 3. **复位与调试接口** 提供一个按钮开关实现手动复位功能；同时预留SWD/JTAG端口以便开发阶段进行固件下载和在线调试操作。 #### 4. **基本外围设备连接** ##### （1）**超声波测距模块(HC-SR04)** 此模块用来测量距离以判断是否有物体接近垃圾桶开口处。它的Trig引脚接收脉冲信号启动探测过程，Echo则返回持续时间表示目标物的距离远近关系。 ```c GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_X); // 发送高电平触发信号到TRIG pin uint32_t duration = get_pulse_width(); // 获取ECHO pin上的回响宽度 float distance_cm = duration / 58; ``` ##### （2）**舵机(SG90)驱动单元** 控制桶盖开合角度依靠伺服马达完成。PWM信号决定了旋转位置的具体数值范围。 ```c TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = angle_to_duty_cycle(desired_angle); TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure); TIM_OC1PreloadConfig(TIMx, TIM_OCPreload_Enable); ``` ##### （3）**OLED显示屏幕** 显示当前状态信息比如剩余容量百分比等内容。IIC协议被广泛应用于此类小型图形化界面器件之间数据交换过程中。 ```cpp Wire.beginTransmission(OLED_ADDR); Wire.write(0x00); // Coordinated address command byte Wire.write(x_pos); // X coordinate value Wire.write(y_pos); // Y coordinate value Wire.endTransmission(); ``` #### 完整简化版原理框图描述如下： ```mermaid graph TD A[Power Supply] --> B{Voltage Regulation} C[Voltage Output] --3.3V--> D[(STM32F103C8)] E[H-C SR04 Module] -.Distance Measurement.-.> F((Interrupt Handler)) G[SG90 Servo Motor] <--Angle Control--> H(PWM Signal Generator) I[SSD1306 OLED Screen] --- SPI/I2C Bus ---> J(Data Transmission Manager) ``` 以上构成了围绕着STM32微控制器为中心节点的一个基础框架布局方案示意图[^2][^3]。