使用STM32控制舵機

一、了解舵機

舵機是一種可以精確控制角度的電機，常用於機械人、模型、自動門和遙控車等領域。舵機通常有三個線纜：電源、地線和信號線。通過改變信號線上的脈衝寬度，可以改變舵機轉動的角度。

標準的舵機可以轉動0度到180度，其中90度為中心位置。改變脈衝寬度可以讓舵機轉動到任意角度。

二、連接舵機和STM32

舵機通常需要在一定電流下運行。因此，可以通過使用外部電源來提供舵機的電源，來避免過大的負載對STM32的影響。連接舵機的線纜時，需要將信號線連接到STM32的一個旁邊的GPIO引腳上。

示例連接：

    //引入庫
    #include "stm32f10x.h"
    
    //定義舵機控制引腳
    #define Servo_Pin GPIO_Pin_7
    #define Servo_Port GPIOB
    
    int main(void)
    {
        //初始化GPIO引腳
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  //使能GPIOB時鐘
        GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = Servo_Pin;
        GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;          //推挽輸出
        GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;         //50MHz
        GPIO_Init(Servo_Port, &GPIO_InitStruct);
        
        //設置GPIO引腳輸出高電平，以控制舵機複位
        GPIO_SetBits(Servo_Port, Servo_Pin);
        
        while (1)
        {
            //控制舵機偏向左移動10度
            GPIO_ResetBits(Servo_Port, Servo_Pin);
            delay_ms(1);
            GPIO_SetBits(Servo_Port, Servo_Pin);
            delay_ms(19);
        }
    }

三、控制舵機旋轉

通過改變脈衝寬度來控制舵機旋轉，具體要控制多少角度需要根據具體舵機的型號來決定。假設舵機的最小脈衝寬度為500us，最大脈衝寬度為2500us，則中間位置的脈衝寬度應該為1500us。

假設使用的是72MHz的系統時鐘，可以使用定時器輸出PWM波來產生脈衝寬度，具體的控制代碼如下：

    #include "stm32f10x.h"
    
    #define Servo_Pin GPIO_Pin_7
    #define Servo_Port GPIOB
    
    #define PWM_Prescaler 71
    #define PWM_Period 1999
    
    int main(void)
    {
        TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
        
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
        
        GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = Servo_Pin;
        GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
        GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(Servo_Port, &GPIO_InitStruct);
        
        TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
        TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = PWM_Prescaler;
        TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = PWM_Period;
        TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
        TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStruct);
        
        TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
        
        TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
        TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
        TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
        TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 1500;
        TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStruct);
        
        TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
        
        while (1)
        {
            //控制舵機向左移動5度
            TIM_SetCompare1(TIM3, 1700);
            delay_ms(1000);
            
            //控制舵機向右移動5度
            TIM_SetCompare1(TIM3, 1300);
            delay_ms(1000);
        }
    }

四、總結

本文介紹了如何使用STM32控制舵機，包括連接舵機和STM32、控制舵機旋轉等方面。通過學習本文可以掌握如何使用STM32控制舵機的基本知識，為後續的舵機控制項目提供幫助。