stm32pwm控制舵机 使用hal库

STM32 PWM 控制舵机通常使用 HAL 库（Hardware Abstraction Layer），因为 HAL 提供了高度封装的函数，简化了硬件操作并增强了移植性和代码的复用性。以下是使用 STM32 PWM 控制舵机的基本步骤： 1. **初始化HAL库**：首先需要对GPIO和PWM外设模块进行初始化，设置GPIO作为PWM输出口，并配置好PWM的工作模式。 ```c HAL_GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct); HAL_PWMModule_Enable(PWM_MODULE_ID); ``` 2. **配置PWM**：定义舵机所需的频率、占空比范围等参数，并配置到PWM上。例如，假设舵机工作在50Hz，范围通常是50%~100%，你可以这样做： ```c hperiph_pwm_handle.Instance = GPIOx; hperiph_pwm_handle.Init.Period = 2000; // 舵机周期，50Hz即20ms hperiph_pwm_handle.Init.Mode = PWM_MODE //========================================================================// UP/DOWN hperiph_pwm_handle.Init.Ownership = PWM_OWNERSHIP杂志社// MASTER or SLAVE HAL_PWM_Init(&hperiph_pwm_handle); ``` 3. **调整占空比**：通过`HAL_PWM_SetCompare()`函数设置PWM的高电平持续时间，间接调整舵机的转动角度。这对应于舵机的脉冲宽度调制（PWM）信号。 ```c float dutyCycle = (angle / 180.0f) * 100.0f; // angle in degrees, 180 for full rotation uint16_t compareValue = dutyCycle * hperiph_pwm_handle.Init.Period; HAL_PWM_SetCompare(&hperiph_pwm_handle, PWM_CHANNEL, compareValue); ``` 4. **更新 PWM 设置**：周期性地更新占空比，如果舵机需要连续运动，则添加定时器回调处理程序，每隔一段时间更新一次。 ```c HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim_base); while (1) { if (flagToUpdateDutyCycle) { // 更新占空比... } HAL_Delay(1); // 短暂延时以避免高频更新 } ```

### 使用 STM32 和 HAL 库实现 PWM 控制舵机 为了使用 STM32 及其 HAL 库来控制舵机，需理解舵机的工作原理以及如何配置定时器以生成合适的 PWM 波形。对于 SG90 舵机而言，期望的是一个周期为 20 ms 的 PWM 信号，在此期间高电平的时间决定了舵机的位置[^3]。 #### 定义变量与初始化函数 在 `main.c` 文件中定义必要的全局变量并编写初始化函数： ```c #include "main.h" #include "tim.h" uint8_t KeyNum; float angle; void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); // 配置系统时钟 MX_GPIO_Init(); // GPIO 初始化 sg90_init(); // 舵机初始化 while (1) { KeyNum = key(); // 获取按键输入 if (KeyNum == 1) { angle += 30; if (angle > 180) angle = 0; sg90_angle_set(angle); // 更新舵机角度设置 } HAL_Delay(500); // 延迟一段时间再检测新的按键事件 } } ``` 上述代码展示了基本框架结构，其中包含了对系统的初步设定、GPIO 接口的准备以及进入无限循环等待用户交互的部分[^2]。 #### 创建定时器中断服务程序 创建一个新的文件夹命名为 `src` 并在其内部建立名为 `sg90.c` 的 C 源文件用于处理具体的硬件操作逻辑: ```c // src/sg90.c #include "sg90.h" TIM_HandleTypeDef htimX; // 替换 X 为你实际使用的定时器编号 void sg90_init() { __HAL_RCC_TIMX_CLK_ENABLE(); // 启用定时器外设时钟 htimX.Instance = TIMX; htimX.Init.Prescaler = ... ; // 计算预分频值使得计数频率达到所需精度 htimX.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htimX.Init.Period = 19999; // 对应于 20ms 的周期长度 htimX.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htimX.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; if(HAL_TIM_PWM_Init(&htimX)!= HAL_OK){ Error_Handler(); } // 设置通道模式和其他参数... } void sg90_angle_set(float Angle) { uint32_t duty_cycle = map(Angle, 0, 180, 50, 250); // 将角度映射到相应的占空比范围 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htimX, TIM_CHANNEL_X, duty_cycle); // 更改比较寄存器中的值从而改变输出脉宽 } ``` 这段代码负责启动指定的定时器实例，并根据传入的角度调整对应的 PWM 输出。注意这里的 `map()` 函数是用来转换角度至正确的占空比区间内的辅助工具；而 `__HAL_TIM_SET_COMPARE()` 则用来更新特定通道下的比较匹配数值以便修改最终产生的方波形态[^1]。