stm32f407hal库驱动舵机SG90

### 使用 STM32F407 HAL 库控制 SG90 舵机 为了使用 STM32F407 的 HAL 库来控制 SG90 舵机，可以通过配置定时器生成 PWM 信号并调整占空比来改变舵机的角度。以下是详细的说明以及代码示例。 #### 配置步骤概述 1. **初始化硬件资源** - 将 STM32F407 的 GPIO 引脚设置为推挽模式，并将其映射到 TIMx 的通道上用于生成 PWM 波形。 - 定义一个周期为 20 ms (即频率为 50 Hz) 的 PWM 信号[^2]。 2. **计算占空比范围** - 根据 SG90 数据手册，PWM 占空比对应的角度范围如下： - `0°` 对应高电平时间为 0.5 ms； - `90°` 对应高电平时间为 1.5 ms； - `180°` 对应高电平时间为 2.5 ms。 - 假设计数器的自动重载寄存器（ARR）值为 1999，则对应的比较寄存器（CCR）值分别为： - `0°`: \( \text{CCR} = \frac{0.5}{20} \times 2000 = 50 \) - `90°`: \( \text{CCR} = \frac{1.5}{20} \times 2000 = 150 \) - `180°`: \( \text{CCR} = \frac{2.5}{20} \times 2000 = 250 \)[^2] 3. **编写代码逻辑** - 初始化定时器和 PWM 输出。 - 提供函数接口以便动态更新 CCR 寄存器值以调节舵机角度。 --- #### 示例代码 以下是一个基于 STM32F407 和 HAL 库的完整代码示例： ```c #include "stm32f4xx_hal.h" TIM_HandleTypeDef htim2; void MX_TIM2_Init(void) { __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE(); // 启用 TIM2 时钟 // 配置 TIM2 TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0}; TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0}; htim2.Instance = TIM2; htim2.Init.Prescaler = 83; // 设置预分频器使计数器频率为 1 MHz (SystemCoreClock / Prescaler) htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim2.Init.Period = 1999; // 自动重装载值，对应 20 ms 周期 htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; HAL_TIM_Base_Init(&htim2); sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL; HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig); // 配置 PWM 模式 TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0}; sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; sConfigOC.Pulse = 150; // 初始占空比对应 90° sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE; HAL_TIM_PWM_Init(&htim2); HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1); sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET; sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig); } // 功能：设置舵机角度 void SetServoAngle(uint16_t angle) { uint16_t pulse_width = 0; if (angle >= 0 && angle <= 180) { pulse_width = ((uint32_t)(angle * 200)) / 180 + 50; // 计算 CCR 值 } __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, pulse_width); // 更新比较寄存器 } ``` --- #### 主程序调用 在主循环中调用上述功能即可完成对舵机的控制： ```c int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_TIM2_Init(); HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1); // 开始 PWM 输出 while (1) { SetServoAngle(0); // 设置舵机转至 0° HAL_Delay(1000); // 延迟 1 秒 SetServoAngle(90); // 设置舵机转至 90° HAL_Delay(1000); // 延迟 1 秒 SetServoAngle(180); // 设置舵机转至 180° HAL_Delay(1000); // 延迟 1 秒 } } ``` --- #### 注意事项 - 确保使用的 GPIO 引脚已正确分配给 TIM2_CH1 并启用相应的 AF 功能。 - 如果系统时钟频率不同，请重新计算预分频器值以保持计数器频率为 1 MHz。 - 实际应用中可能需要微调脉宽值以适配具体型号的舵机特性[^1]。 ---