keil5 SG90舵机stm32

### 关于Keil5中使用SG90舵机与STM32配合的代码教程 #### 舵机工作原理概述 SG90舵机是一种位置伺服驱动器，通过接收特定的PWM信号来实现角度控制。对于180度范围内的舵机，其输入信号是一个周期为20ms的方波信号，其中高电平持续时间为0.5ms到2.5ms之间[^1]。具体来说： - 高电平宽度为 **0.5ms** 对应舵机转至最小角度（通常为0°）。 - 高电平宽度为 **2.5ms** 对应舵机转至最大角度（通常为180°）。 因此，在实际应用中，可以通过调整PWM占空比来精确控制舵机的角度。 --- #### STM32硬件配置说明 为了驱动SG90舵机，需要完成以下硬件连接和软件设置： 1. **硬件接线** - VCC 接入 5V 电源（可从 ST-LINK 的 5V 输出端获取）。 - GND 连接到系统的地线上。 - PWM 控制信号接入 STM32 的 GPIO 引脚（本例中使用 PA0，即 TIM2_CH1）[^1]。 2. **环境搭建** 使用 STM32CubeMX 初始化项目，并生成基于 Keil MDK 的工程文件。主要涉及如下外设配置： - 启用 TIM2 定时器用于生成 PWM 波形。 - 设置定时器参数以满足 20ms 周期的要求。 --- #### 示例代码解析 以下是完整的代码示例及其功能描述： ```c /* USER CODE BEGIN Includes */ #include "main.h" /* USER CODE END Includes */ /* Private variables ---------------------------------------------------------*/ TIM_HandleTypeDef htim2; /* USER CODE BEGIN PV */ uint16_t duty_cycle = 50; // 初始占空比，默认指向中间位置 (约90°) /* USER CODE END PV */ /* USER CODE BEGIN PFP */ void SetServoAngle(uint16_t angle); /* USER CODE END PFP */ int main(void) { /* MCU Initialization */ HAL_Init(); SystemClock_Config(); /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); // GPIO初始化 MX_TIM2_Init(); // TIM2初始化 /* Start the PWM signal generation on Channel 1 of Timer 2 */ HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1); /* Infinite loop to control servo motor angles dynamically */ while (1) { uint16_t target_angle; // Example: Rotate between two positions every second. static uint8_t toggle_flag = 0; if (!toggle_flag) { target_angle = 0; // Move to minimum position (0°) } else { target_angle = 180; // Move to maximum position (180°) } toggle_flag ^= 1; // Toggle flag state SetServoAngle(target_angle); // Call function to set new angle HAL_Delay(1000); // Wait for one second before changing again } } /** * @brief Function to convert an angle value into corresponding PWM duty cycle and apply it. * @param[in] angle Desired angle within range [0, 180]. */ void SetServoAngle(uint16_t angle) { float pulse_width_us = ((float)(angle / 180.0f)) * 2000 + 500; // Convert angle to pulse width in microseconds uint16_t compare_value = (pulse_width_us / 10) * (SystemCoreClock / 1e6); // Calculate Compare Value based on system clock __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, compare_value); // Update Compare Register with calculated value } ``` ##### 代码解释 1. `SetServoAngle` 函数负责将目标角度转换成对应的 PWM 占空比值，并更新定时器通道的比较寄存器。 2. 在主函数中，通过改变变量 `target_angle` 来动态调整舵机的位置。 3. PWM 参数计算依据系统核心频率 (`SystemCoreClock`) 和所需脉宽时间进行比例缩放[^3]。 --- #### 注意事项 1. 确保 STM32 的时钟配置能够支持所需的分辨率。例如，如果设定 TIM2 的计数器频率过低，则可能无法提供足够的精度来区分不同角度下的脉宽差异。 2. 如果发现舵机抖动现象严重，可能是由于 PWM 更新速率不足或者外部负载过大引起；尝试优化电路设计或降低运行速度测试稳定性[^2]。 ---