用STM32单片机TIM功能输出PWM波控制舵机

ID:939405 · 发表于 2023-12-21 11:38

这篇文章将以stm32F103C8T6为例
舵机由变速齿轮箱，电位器，电路板与直流电机组成。电机的高速、短周期运动由齿轮箱转换为慢速、长周期的运动，最终到最外端的齿轮，齿轮的转动带动电位器转动，电位器的电位与信号线进行比较，从而实现转动到特定角度的功能。伺服电机由信号线输入的PWM信号控制。信号的频率应为50Hz，周期为20ms，PWM的占空比决定了舵的角度。

使用stm32 TIM功能输出PWM波来控制舵机
根据STM32F10xxx参考手册，
通用TIM 定时器与高级TIM功能包括：
● 16位向上、向下、向上/向下自动装载计数器
● 16位可编程(可以实时修改)预分频器，计数器时钟频率的分频系数为1～65536之间的任意
数值
● 4个独立通道：
─ 输入捕获
─ 输出比较
─ PWM生成(边缘或中间对齐模式)
─ 单脉冲模式输出
● 使用外部信号控制定时器和定时器互连的同步电路
● 如下事件发生时产生中断/DMA：
─ 更新：计数器向上溢出/向下溢出，计数器初始化(通过软件或者内部/外部触发)
─ 触发事件(计数器启动、停止、初始化或者由内部/外部触发计数)
─ 输入捕获
─ 输出比较
● 支持针对定位的增量(正交)编码器和霍尔传感器电路
● 触发输入作为外部时钟或者按周期的电流管理
在这里使用4个独立通道：PWM生成，要注意的是，基本定时器并不具备该功能。
不同型号的芯片包含的TIM模块可能不同，使用时建议先查询数据手册

下面是定时器配置的示例：

static void GENERAL_TIM_GPIO_Config(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

   // 输出比较通道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)
{
   // 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72M
         GENERAL_TIM_APBxClock_FUN(GENERAL_TIM_CLK,ENABLE);

/*--------------------时基结构体初始化-------------------------*/
   TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
         // 自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断
         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=GENERAL_TIM_Period;
         // 驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)
         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= GENERAL_TIM_Prescaler;
         // 时钟分频因子，配置死区时间时需要用到
         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
         // 计数器计数模式，设置为向上计数
         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
         // 重复计数器的值，没用到不用管
         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
         // 初始化定时器
         TIM_TimeBaseInit(GENERAL_TIM, &TIM_TimeBaseStructure);


         /*--------------------输出比较结构体初始化-------------------*/

         TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
         // 配置为PWM模式1
         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
         // 输出使能
         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
         // 输出通道电平极性配置
         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

         // 输出比较通道 1
         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
         TIM_OC1Init(GENERAL_TIM, &TIM_OCInitStructure);
         TIM_OC1PreloadConfig(GENERAL_TIM, TIM_OCPreload_Enable);

                  // 使能计数器
         TIM_Cmd(GENERAL_TIM, ENABLE);
}

定义一个初始化函数，同时初始化时基与输出比较
void GENERAL_TIM_Init(void)
{
         GENERAL_TIM_GPIO_Config();
         GENERAL_TIM_Mode_Config();
}

帐号		自动登录	找回密码
密码			立即注册

用STM32单片机TIM功能输出PWM波控制舵机

评分