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stm32舵机pwm波设置心得

智凡单片机2019-08-07STM3233461

最近搞电子设计需要弄一个舵机,MG995R,用stm32 pwm控制转动。

timg.jpg

参数如下:
舵机的控制一般需要一个20ms的时基脉冲,该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。以180度角度舵机为例,那么对应的控制关系是这样的: 
0.5ms————–0度; 
1.0ms————45度; 
1.5ms————90度; 
2.0ms———–135度; 
2.5ms———–180度; 
stm32官方也给出了很多pwm波的案例,但是解释都不是详细,自己研究了一下,做如下总结。
1、pwm波需要设置io口为复用推挽输出,而不是普通的推挽输出。因为作为pwm波控制的时候,io口已经无法被cup直接控制了,这种情况就是io口的复用。
2、TIM_Prescaler:分频参数,这个参数非常重要。我们stm32,默认是72M,我们这个参数我个人设置为72,这样就变成1M,也就是1微妙产生一次脉冲信号。
3、TIM_Period:周期信号。因为舵机的周期都是20ms,所以我这里设置为20000,因为20000*1微妙=20毫秒
4、TIM_Pulse,周期内脉冲次数比较值。这个参数最难理解,自己也找资料理解了半天,后来理论结合实际,终于搞清楚了。这个值是脉冲次数的阈值。比如我们设置为1000,因为脉冲产生一次的时间是一微妙,根据TIM_Prescaler计算获得。所以低于这个阈值也就是1000*1微妙=1毫秒的时间内,io口的状态是一个固定的值,这个固定值由TIM_OCPolarity参数确定。
5、TIM_OCPolarity:输出极性,TIM_OCPolarity_High /TIM_OCPolarity_Low。如果是高(TIM_OCPolarity_High ),就是周期内低于TIM_Pulse这个阈值的时间,都是高电平,其他时间都是低;
如果是低(TIM_OCPolarity_Low ),则相反,就是周期内低于TIM_Pulse这个阈值的时间,是低电平,其他时间都是高电平;
所以pwm的原则就是确定三个步骤
步骤一:确定周期
步骤二:确定分频系数
步骤三:确定比例。比例实际上就是TIM_Pulse/TIM_Period,也就是占空比。
代码如下:
//tt不能直接传值,需要用函数内部变量转换一下。原因不祥。
void TIM1_PWM_Init_new(int tt)
{
    int pause = tt;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);//
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   //使能GPIO外设时钟使能
    //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH1的PWM脉冲波形
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //TIM_CH1
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 20000;  
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值  不分频
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据     TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
    
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = pause; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
    TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);  //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx
    TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);  //MOE 主输出使能
    TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);  //CH1预装载使能
    TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
    TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);  //使能TIM1
}

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