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標(biāo)題: 用STM32單片機(jī)TIM功能輸出PWM波控制舵機(jī) [打印本頁]

作者: wmw. 時間: 2023-12-21 11:38
標(biāo)題: 用STM32單片機(jī)TIM功能輸出PWM波控制舵機(jī)
這篇文章將以stm32F103C8T6為例
舵機(jī)由變速齒輪箱，電位器，電路板與直流電機(jī)組成。電機(jī)的高速、短周期運(yùn)動由齒輪箱轉(zhuǎn)換為慢速、長周期的運(yùn)動，最終到最外端的齒輪，齒輪的轉(zhuǎn)動帶動電位器轉(zhuǎn)動，電位器的電位與信號線進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動到特定角度的功能。伺服電機(jī)由信號線輸入的PWM信號控制。信號的頻率應(yīng)為50Hz，周期為20ms，PWM的占空比決定了舵的角度。

使用stm32 TIM功能輸出PWM波來控制舵機(jī)
根據(jù)STM32F10xxx參考手冊，
通用TIM 定時器與高級TIM功能包括：
● 16位向上、向下、向上/向下自動裝載計(jì)數(shù)器
● 16位可編程(可以實(shí)時修改)預(yù)分頻器，計(jì)數(shù)器時鐘頻率的分頻系數(shù)為1～65536之間的任意
數(shù)值
● 4個獨(dú)立通道：
─ 輸入捕獲
─ 輸出比較
─ PWM生成(邊緣或中間對齊模式)
─ 單脈沖模式輸出
● 使用外部信號控制定時器和定時器互連的同步電路
● 如下事件發(fā)生時產(chǎn)生中斷/DMA：
─ 更新：計(jì)數(shù)器向上溢出/向下溢出，計(jì)數(shù)器初始化(通過軟件或者內(nèi)部/外部觸發(fā))
─ 觸發(fā)事件(計(jì)數(shù)器啟動、停止、初始化或者由內(nèi)部/外部觸發(fā)計(jì)數(shù))
─ 輸入捕獲
─ 輸出比較
● 支持針對定位的增量(正交)編碼器和霍爾傳感器電路
● 觸發(fā)輸入作為外部時鐘或者按周期的電流管理
在這里使用4個獨(dú)立通道：PWM生成，要注意的是，基本定時器并不具備該功能。
不同型號的芯片包含的TIM模塊可能不同，使用時建議先查詢數(shù)據(jù)手冊

下面是定時器配置的示例：

static void GENERAL_TIM_GPIO_Config(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

   // 輸出比較通道1 GPIO 初始化
         RCC_APB2PeriphClockCmd(GENERAL_TIM_CH1_GPIO_CLK, ENABLE);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GENERAL_TIM_CH1_PIN;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
   GPIO_Init(GENERAL_TIM_CH1_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

使用TIM功能的PWM模式
static void GENERAL_TIM_Mode_Config(void)
{
   // 開啟定時器時鐘,即內(nèi)部時鐘CK_INT=72M
         GENERAL_TIM_APBxClock_FUN(GENERAL_TIM_CLK,ENABLE);

/*--------------------時基結(jié)構(gòu)體初始化-------------------------*/
   TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
         // 自動重裝載寄存器的值，累計(jì)TIM_Period+1個頻率后產(chǎn)生一個更新或者中斷
         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=GENERAL_TIM_Period;
         // 驅(qū)動CNT計(jì)數(shù)器的時鐘 = Fck_int/(psc+1)
         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= GENERAL_TIM_Prescaler;
         // 時鐘分頻因子，配置死區(qū)時間時需要用到
         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
         // 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)模式，設(shè)置為向上計(jì)數(shù)
         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
         // 重復(fù)計(jì)數(shù)器的值，沒用到不用管
         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
         // 初始化定時器
         TIM_TimeBaseInit(GENERAL_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);


         /*--------------------輸出比較結(jié)構(gòu)體初始化-------------------*/

         TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
         // 配置為PWM模式1
         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
         // 輸出使能
         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
         // 輸出通道電平極性配置
         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

         // 輸出比較通道 1
         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
         TIM_OC1Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
         TIM_OC1PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);

                  // 使能計(jì)數(shù)器
         TIM_Cmd(GENERAL_TIM, ENABLE);
}

定義一個初始化函數(shù)，同時初始化時基與輸出比較
void GENERAL_TIM_Init(void)
{
         GENERAL_TIM_GPIO_Config();
         GENERAL_TIM_Mode_Config();
}

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