hc85蓝牙模块结合stm32单片机控制sg90舵机详细操作和完整代码

<think>好的，我现在需要详细回答用户关于如何使用HC-85蓝牙模块结合STM32单片机控制SG90舵机的详细操作和完整代码。首先，我得理清整个系统的组成部分以及它们之间的连接方式。用户可能对硬件连接和代码编写不太熟悉，所以需要分步骤解释。 首先，硬件部分。HC-85蓝牙模块通常通过串口与STM32通信，所以需要确定STM32的USART引脚。SG90舵机使用PWM信号控制，所以需要选择一个定时器的PWM通道。STM32常见的型号比如F103C8T6，可能需要使用TIM2或TIM3等定时器。然后要确认舵机的信号线连接到哪个GPIO，比如PA0或者PA1，对应的定时器通道是否正确。 接下来是蓝牙模块的配置。HC-85可能需要设置波特率，比如9600或者115200，需要确保STM32的串口波特率与之匹配。另外，蓝牙模块的工作模式，主从模式可能需要用户根据实际情况设置，但用户可能只需要基本的通信功能，所以这部分可能不需要深入，但需要提到AT指令配置的可能。 然后是PWM生成的配置。SG90舵机的控制信号是周期20ms的PWM波，高电平宽度在0.5ms到2.5ms之间对应0到180度。所以需要配置定时器以产生50Hz的PWM信号，占空比可调。例如，如果定时器时钟为72MHz，预分频和自动重装值需要计算正确，以得到20ms的周期。 代码部分需要包括初始化串口接收蓝牙数据，解析接收到的指令（比如角度值），然后调整PWM的占空比。可能需要使用中断来处理串口接收，或者使用DMA。但为了简化，可能采用轮询方式或者中断接收单个字符，组成字符串后解析。 需要注意的问题：电压匹配，舵机需要5V电源，而STM32的GPIO是3.3V，信号线可能需要电平转换，但实际中SG90可能可以直接用3.3V信号。另外，蓝牙模块的供电要稳定，可能需要外部电源，避免电流不足。 代码结构可能包括：初始化系统时钟，配置USART和定时器PWM，然后在主循环中处理接收到的数据，或者通过中断处理接收到的字符，转换为角度，再设置对应的PWM占空比。 可能的错误点：定时器配置不正确导致PWM频率不对，串口接收数据不完整，角度解析错误。需要确保代码中每一步都正确，特别是定时器的配置和占空比的计算。 现在需要将这些步骤系统化，分步骤解释硬件连接、代码结构，并提供示例代码。代码部分要包含必要的注释，帮助用户理解。同时提醒用户注意电源和接线问题，避免硬件损坏。</think>下面分步骤详细说明HC-85蓝牙模块结合STM32控制SG90舵机的操作流程： --- ### **一、硬件准备** 1. **硬件清单** - STM32F103C8T6核心板 - HC-05/HC-06蓝牙模块（支持AT指令） - SG90舵机（工作电压4.8-6V） - 5V电源（单独给舵机供电） - USB-TTL模块（用于蓝牙模块调试） - 杜邦线若干 2. **接线图** ``` STM32 HC-85 SG90 PA9(TX) ----> RX PA10(RX) <---- TX VCC ----> VCC(3.3V) GND ----> GND 舵机黄线 ---> PA6(PWM信号) 舵机红线 ---> 5V电源+ 舵机棕线 ---> GND ``` --- ### **二、蓝牙模块配置** 1. 使用AT指令设置参数（通过USB-TTL连接PC）： ```bash AT+NAME=MyServo # 设置蓝牙名称 AT+BAUD=4 # 设置波特率9600（对应数值参考模块手册） AT+ROLE=0 # 设置为从机模式 ``` --- ### **三、STM32代码实现** #### 1. PWM配置（TIM3_CH1） ```c // PWM初始化函数 void PWM_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseStruct; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCStruct; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); // 配置PA6为复用推挽输出 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 定时器基础配置：50Hz(周期20ms) TIM_BaseStruct.TIM_Period = 19999; // ARR值 TIM_BaseStruct.TIM_Prescaler = 71; // 72MHz/(71+1)=1MHz TIM_BaseStruct.TIM_ClockDivision = 0; TIM_BaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_BaseStruct); // PWM模式配置 TIM_OCStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCStruct.TIM_Pulse = 1500; // 初始占空比1.5ms(90度) TIM_OCStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCStruct); TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); } ``` #### 2. 串口配置（USART1） ```c void USART1_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; USART_InitTypeDef USART_InitStruct; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 配置PA9(TX)为复用推挽，PA10(RX)为浮空输入 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; 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_10; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 串口参数配置 USART_InitStruct.USART_BaudRate = 9600; USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; USART_Init(USART1, &USART_InitStruct); USART_Cmd(USART1, ENABLE); } ``` #### 3. 主程序逻辑 ```c char rxBuffer[10]; uint8_t rxIndex = 0; int main(void) { SystemInit(); PWM_Init(); USART1_Init(); while(1) { if(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE)) { char ch = USART_ReceiveData(USART1); if(ch == '\n') { // 接收到完整指令 int angle = atoi(rxBuffer); angle = (angle < 0) ? 0 : (angle > 180) ? 180 : angle; uint16_t pulse = 500 + angle * (2000 / 180); // 计算占空比 TIM_SetCompare1(TIM3, pulse); // 更新PWM memset(rxBuffer, 0, sizeof(rxBuffer)); rxIndex = 0; } else { rxBuffer[rxIndex++] = ch; } } } } ``` --- ### **四、手机端操作** 1. 使用蓝牙串口APP（如Serial Bluetooth Terminal） 2. 连接名为"MyServo"的蓝牙设备 3. 发送数字指令： - `0` ➔ 舵机转到0度 - `90` ➔ 舵机转到90度 - `180` ➔ 舵机转到180度 --- ### **五、注意事项** 1. 必须为舵机单独供电，避免STM32电流过载 2. PWM占空比范围对应500-2500μs（0.5ms-2.5ms） 3. 蓝牙模块与STM32共地 4. 遇到舵机抖动时，检查电源稳定性 完整工程代码可在Keil MDK中编译，建议使用STM32CubeMX生成初始化代码以简化配置。实际应用中需添加数据校验和错误处理机制。