stm32f103c8t6控制舵机画圆

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); } ``` --- ###