stm32f103c8t6控制单个舵机转动

要实现使用 **STM32F103C8T6** 控制舵机进行画圆动作，需要从硬件连接和软件编程两个方面入手。以下是详细的实现方案： ### ### 硬件设计 #### 1. 舵机与 STM32 的连接 - **电源供电**：舵机通常工作在 4.8V~6V 范围内，因此建议使用外部稳压模块（如 LM7805）为舵机供电，避免直接从 STM32 的 3.3V 或 5V 引脚取电。 - **信号线连接**：将舵机的 PWM 信号输入引脚连接到 STM32F103C8T6 的一个定时器通道输出引脚（例如 `PA8`），该引脚支持 TIM1_CH1 输出功能。 #### 2. 电路示意图 ``` STM32F103C8T6 舵机 PA8 --------> 信号线 (PWM) GND --------> GND 外部电源 +5V ----> VCC ``` #### 3. 注意事项 - 在电源线上并联一个电解电容（如 100μF）以减少电压波动。 - 若控制多个舵机，应考虑使用专门的舵机驱动板或扩展模块。 --- ### ### 软件设计 #### 1. 定时器配置生成 PWM 信号 STM32F103C8T6 使用标准外设库（StdPeriph Library）进行开发，以下是一个配置 TIM1 产生 50Hz（周期 20ms）PWM 波形的代码片段： ```c #include "stm32f10x.h" void PWM_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCStruct; // 使能时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE); // 配置 PA8 为复用推挽输出 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; 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（频率 72MHz / (72 - 1) = 1MHz） TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler = 72 - 1; // 分频系数 72 → 1MHz TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period = 20000 - 1; // 周期 20ms → 50Hz TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStruct); // PWM 模式配置 TIM_OCStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCStruct.TIM_Pulse = 1500; // 初始角度 90° TIM_OCStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCStruct); TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); // 启动定时器 TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE); // 对于高级定时器必须调用 } ``` #### 2. 实现画圆算法 舵机只能旋转一定角度（通常为 0°~180°），因此无法直接通过单个舵机“画圆”。可以采用以下两种方式之一： ##### 方法一：双舵机机械联动（推荐） - 使用两个舵机分别控制 X 和 Y 方向的连杆机构（如 SCARA 机械臂结构），通过三角函数计算两舵机的角度变化来绘制圆形轨迹。 - 圆周运动公式： $$ x = R \cdot \cos(\theta),\quad y = R \cdot \sin(\theta) $$ 将 `(x, y)` 映射为两个舵机的角度值。 ##### 方法二：旋转扫描法（适用于雷达类应用） - 固定舵机带动超声波传感器旋转（如引用[2]中所述雷达系统），每隔固定角度测量一次距离数据，最终拟合出圆形边界。 #### 示例代码：模拟圆周运动角度变化 ```c #include <math.h> #define PI 3.14159265 #define RADIUS 90 // 半径（单位可自定义） #define STEP_ANGLE 5 // 步进角度（每步转动角度） void draw_circle(void) { for (int angle = 0; angle < 360; angle += STEP_ANGLE) { float rad = angle * PI / 180.0; float x = RADIUS * cos(rad); float y = RADIUS * sin(rad); // 假设已有一个函数将 x, y 映射为舵机角度 set_servo_angle(calculate_angle_x(x, y)); set_servo_angle(calculate_angle_y(x, y)); Delay_ms(100); // 每次移动后延迟一段时间 } } // 设置舵机角度（脉宽范围一般为 500~2500 微秒） void set_servo_angle(uint16_t pulse_width) { TIM_SetCompare1(TIM1, pulse_width); } ``` --- ###

### 使用STM32F103C8T6微控制器驱动和控制多个舵机 #### 一、PWM配置基础 为了实现对多个舵机的精确控制，需要合理设置STM32F103C8T6中的定时器资源。每个舵机通常由独立的PWM信号驱动，因此可以利用单个定时器的不同通道来生成这些信号[^1]。 具体来说，PWM波形的关键参数包括周期（Period）和占空比（Duty Cycle）。对于常见的舵机（如TS90A/SG90），其工作频率一般为50Hz，对应的时间周期为20ms。通过调整高电平持续时间（即脉宽），可以在一定范围内改变舵机的角度位置[^2]。 #### 二、硬件连接方式 在实际应用中，每只舵机都需要三根导线分别用于电源正极(VCC)、负极(GND)，以及接收PWM信号的数据端子(Signal)[^2]。当扩展至多路控制时，则需注意以下几点： - **供电设计**：随着舵机数量增加，整体电流消耗也会显著提升。建议采用外部稳压模块单独供给VCC/GND线路，避免因负载过大而导致MCU不稳定运行。 - **信号分配**：各舵机间应保持电气隔离；同时确保Signal引脚接入不同GPIO管脚上以便区分各自对应的PWM输出源[^3]。 #### 三、软件编程思路 基于上述理论框架，在编写程序前先完成必要的初始化操作，比如使能相关功能时钟、配置通用I/O模式等。接着定义一组函数负责管理各个伺服机构的动作逻辑——这不仅有助于提高代码可读性和维护效率，还便于后续移植或升级项目需求。 以下是针对本主题的一个简化版示例代码片段展示如何同步操控两台设备转动指定角度范围内的任意值: ```c #include "stm32f10x.h" #define SERVO_MIN_PULSEWIDTH (544) /* Minimum pulse width */ #define SERVO_MAX_PULSEWIDTH (2400) /* Maximum pulse width */ void TIM_Config(void); uint16_t map(uint16_t x, uint16_t in_min, uint16_t in_max, uint16_t out_min, uint16_t out_max); int main(){ float angle_servo1 = 0; float angle_servo2 = 0; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO , ENABLE ); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1 ; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure ); TIM_Config(); while(1){ // Example: Set Servos to different angles every second. angle_servo1 += 10; if(angle_servo1 >= 180){angle_servo1 -= 180;} angle_servo2 += 20; if(angle_servo2 >= 180){angle_servo2 -= 180;} __delay_ms(1000); setServoPosition((int)(map(angle_servo1, 0, 180, SERVO_MIN_PULSEWIDTH,SERVO_MAX_PULSEWIDTH)),TIM_CHANNEL_1); setServoPosition((int)(map(angle_servo2, 0, 180, SERVO_MIN_PULSEWIDTH,SERVO_MAX_PULSEWIDTH)),TIM_CHANNEL_2); } } // Function declarations omitted here... ``` 此段落仅作为概念验证用途，并未包含全部细节内容。实际开发过程中还需要考虑更多因素，例如异常处理机制的设计等等[^4]。 ---