STM32F103如何同时控制多个舵机？

<think>好的，我现在需要帮助用户解决如何在STM32F103上同时控制多个舵机的问题。用户提到了参考引用中的PWM控制舵机代码，但需要同时控制多个舵机的方法或示例代码。首先，我应该回顾STM32F103的定时器资源，特别是PWM生成能力。 STM32F103系列有多个定时器，每个定时器可以输出多个通道的PWM信号。例如，定时器2、3、4可能有四个通道，每个通道对应一个引脚。这样，一个定时器可以同时控制四个舵机，每个舵机使用不同的通道。用户可能需要配置一个定时器，设置不同的通道输出不同占空比的PWM信号。 接下来，我需要考虑如何配置定时器的参数，比如预分频器和自动重装载值，以生成适合舵机的50Hz PWM信号。舵机通常需要周期为20ms（50Hz），所以ARR的值需要根据系统时钟来计算。假设系统时钟是72MHz，预分频器设置为7200-1，这样定时器时钟为10kHz，ARR设置为200-1，这样周期就是20ms。 然后，每个通道的占空比需要根据舵机的角度来设置。比如，0.5ms对应0度，2.5ms对应180度，那么对应的比较寄存器值就是5到25之间。用户需要为每个通道设置不同的CCR值来控制不同的舵机。 另外，用户可能需要使用多个定时器来扩展更多的舵机控制，因为每个定时器可能有多个通道，但如果有更多舵机，可能需要多个定时器。例如，使用定时器2和定时器3，每个定时器四个通道，总共八个舵机。 代码示例方面，需要初始化定时器和各个通道，配置GPIO为复用推挽输出，并启用定时器的PWM模式。然后在主函数中设置不同的CCR值来调整各个通道的占空比。 还需要提醒用户注意GPIO的复用功能是否正确配置，以及不同定时器之间的优先级和中断处理，但舵机控制通常不需要中断，因为PWM是硬件生成的。此外，占空比的调整需要根据具体舵机的规格进行校准。 最后，要确保提供的代码能够直接使用，用户只需复制并根据自己的硬件连接修改引脚和定时器配置即可。可能还需要检查是否有其他资源或文档中的代码示例可以参考，确保信息的准确性。</think>在STM32F103上同时控制多个舵机需要利用定时器的多通道PWM输出能力。以下为具体实现方法及示例代码： ### 一、硬件配置原理 1. **定时器选择** STM32F103的通用定时器（TIM2/3/4）支持4路独立PWM输出，高级定时器（TIM1/8）支持7路PWM。每个通道对应一个GPIO引脚，需配置为复用推挽模式。 2. **PWM参数计算** 舵机控制信号周期需20ms（50Hz），假设系统时钟72MHz： $$ ARR = \frac{72,000,000}{50 \times (PSC+1)} - 1 $$ 若取PSC=7199，则ARR=199，实际周期： $$ T = \frac{(7199+1) \times (199+1)}{72,000,000} = 0.02s $$ ### 二、代码实现（基于TIM3四路PWM） ```c // 1. GPIO和定时器初始化 void PWM_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseStruct; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCStruct; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); // 配置PA6/7/PB0/1为复用推挽输出 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); // 定时器基础配置 TIM_BaseStruct.TIM_Period = 199; // ARR TIM_BaseStruct.TIM_Prescaler = 7199; // PSC TIM_BaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_BaseStruct); // PWM通道配置 TIM_OCStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCStruct.TIM_Pulse = 15; // 初始占空比1.5ms TIM_OCStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCStruct); // 通道1 TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCStruct); // 通道2 TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCStruct); // 通道3 TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCStruct); // 通道4 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); } // 2. 四路舵机控制函数 void Set_ServoAngle(uint8_t channel, float angle) { uint16_t pulse = 5 + (angle / 180.0f) * 20; // 0.5ms-2.5ms switch(channel) { case 1: TIM3->CCR1 = pulse; break; case 2: TIM3->CCR2 = pulse; break; case 3: TIM3->CCR3 = pulse; break; case 4: TIM3->CCR4 = pulse; break; } } // 3. 主函数调用示例 int main(void) { PWM_Init(); while(1) { Set_ServoAngle(1, 90); // 通道1转到90度 Set_ServoAngle(2, 45); // 通道2转到45度 Set_ServoAngle(3, 135); // 通道3转到135度 Delay_ms(1000); } } ``` ### 三、关键实现细节 1. **多通道同步** 同一定时器输出的所有PWM信号具有同步时钟源，可保证相位一致性[^1] 2. **占空比分辨率** 当前配置的分辨率为： $$ \Delta t = \frac{20ms}{200} = 100\mu s $$ 可通过增大ARR值提高分辨率，但需注意定时器溢出频率限制 3. **扩展更多舵机** - 使用其他定时器（如TIM2+TIM3+TIM4可控制12路） - 采用PWM信号扩展芯片（如PCA9685） - 分时复用GPIO（精度要求不高时）