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[STM32H5]【NUCLEO- H563ZI 测评】+串行通信与云台控制

作者：Gausst松鼠会 | 2024-04-30 10:08:01

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云台是一种可以承载摄像头转动的调节装置，它由舵机来控制其在某一方向的转动，对于二维转动的云台，则需2个舵机来负责驱动。

由于舵机是通过PWM的占空比来调节转动的角度，为了简化PWM的处理，这里是用一个双通道的可调节型PWM功能模块来产生的输出信号。此外，该功能模块即可手动进行操控，也可通过串口来控制。为了便于以程序来控制该云台，这里是以串口的方式来控制该功能模块。

图1 整体构成

图2 PWM功能模块

PWM功能模块支持2种指令，一是频率设置指令，另一个是占空比设置指令。

以设置第一通道为50Hz频率为例，其指令为：S1F050T。其中，S1是选取第一通道进行设置，而F050则是设置频率为50Hz。

若将第二通道的占空比设置为3%，则指令为：S1D003T。其中，S2是选取第二通道进行设置，而D003则是设置占空比为3%。

为了进行测试，可通过串口助手类的工具来验证，其测试结果如图3至图5所示。

图3 方式指令

图4 控制效果1

图5 控制效果2

图6 控制效果3

图7 控制效果4

由图可知，数值越小则越向右转；数值越大则越向左转。

那么该如何用开发板来控制PWM调节功能模块呢？

这里是使用USART2来进行串口通讯，其引脚位置如图8所示。

其中： PD5为发送引脚，PD6为接收引脚。

图8 串口引脚

通过USB转TTL模块的处理，可将串口通信转为 USB通讯。

在直接进行PWM调节模块控制时，则可以直接将PC12接到调节模块的接收端，而将PD2接到调节模块的发送端。

控制指令是放在数组中，在发送时再实时地对指令参数进行调整。

uint8_t MLF[7]={'S','1','F','0','5','0','T'};

uint8_t MLP[7]={'S','1','D','0','0','4','T'};

发送指令的程序代码为：

HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)MF, 7, 5000);

实现按键中断处理的函数为：

复制


void HAL_GPIO_EXTI_Rising_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
 
{
 
  if (GPIO_Pin == BUTTON_USER_PIN)
 
  {
 
       UserButtonStatus = 1;
 
  }
 
}

实现单维度云台控制的主程序为：

复制


int main(void)
 
{
 
  uint8_t MLF[7]={'S','1','F','0','5','0','T'};
 
  uint8_t MLP[7]={'S','1','D','0','0','3','T'};
 
  uint8_t n=3;
 
  HAL_Init();
 
  SystemClock_Config();
 
  MX_GPIO_Init();
 
  MX_USART2_UART_Init(); 
 
  MX_ICACHE_Init();
 
  BSP_LED_Init(LED1);
 
  BSP_LED_Init(LED3);
 
  if (HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)MLF, 7, 5000) != HAL_OK)
 
  {
 
       Error_Handler(); 
 
  }
 
  while (1)
 
  {
 
  BSP_PB_Init(BUTTON_USER, BUTTON_MODE_EXTI);
 
  while (UserButtonStatus == 0)
 
  {
 
    BSP_LED_Toggle(LED1);
 
    HAL_Delay(100);
 
  }
 
  BSP_LED_Off(LED1);
 
  MLP[4]= n/10+'0';
 
  MLP[5]= n%10+'0';
 
  n=(n+1)%13;
 
  if(n==0) n=3;
 
  UserButtonStatus = 0;
 
  if (HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)MLP, 7, 5000) != HAL_OK)
 
  {
 
       Error_Handler(); 
 
  }
 
  HAL_Delay(100);
 
  }
 
}

经程序的编译及下载，其测试结果如图9所示，即每按下一次蓝色用户键，则占空比的值增大一次，直到最大值时，再返回到最小值重新开始。

图9 测试发送指令

为了进行二维的云台控制，需将单键的中断式相应处理修改为双键的查询式处理，令每个按键各负责一个维度的调节控制。
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作者：jinglixixi
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