STM32 舵机控制器_stm32控制舵机

        这节的内容将为大家介绍用stm32单片机做一个舵机控制器，通过旋转电位器，来控制舵机的输出角度。

    

        在讲源码之前我们先复习一下舵机的控制原理，在频率50hz下，给一个0.5ms-2.5ms脉宽的占空比，就可以对舵机进行一个45°-180°的转动。

通过单片机我们该如何实现呢？

1、配置ADC模块，对电位器进行模拟量采集，将采集到的数据变成pwm需要输出的占空比。

2、配置PWM模块，产生一个频率50Hz，脉宽在1ms-2.0ms的方波。

      1ms-2.0ms对应的角度为45°-135°。

3、范围转换函数。电位器采集到的数据范围为0-4096，而我们的PWM捕获函数需要的值的范围为1000-2000。因此，需要将0-4096的取值范围转换为1000-2000。

        下面我们针对每一部分的函数进行列举说明,ADC和PWM都是摘自原子stm32 例程的，也可以直接从例程中摘取。

ADC.c， adc部分基础配置。

 #include "adc.h"
 #include "delay.h"
	   
//³õʼ»¯ADC
//ÕâÀïÎÒÃǽöÒÔ¹æÔòͨµÀΪÀý
//ÎÒÃÇĬÈϽ«¿ªÆôͨµÀ0~3																	   
void  Adc_Init(void)
{ 	
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; 
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1	, ENABLE );	  //ʹÄÜADC1ͨµÀʱÖÓ
 
 
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);   //ÉèÖÃADC·ÖƵÒò×Ó6 72M/6=12,ADC×î´óʱ¼ä²»Äܳ¬¹ý14M
 
	//PA1 ×÷ΪģÄâͨµÀÊäÈëÒý½Å                         
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;		//Ä£ÄâÊäÈëÒý½Å
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);	
 
	ADC_DeInit(ADC1);  //¸´Î»ADC1,½«ÍâÉè ADC1 µÄÈ«²¿¼Ä´æÆ÷ÖØÉèΪȱʡֵ  ADC1 ADC2 ADC3 
 
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;	//ADC¹¤×÷ģʽ:ADC1ºÍADC2¹¤×÷ÔÚ¶ÀÁ¢Ä£Ê½
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;	//Ä£Êýת»»¹¤×÷ÔÚµ¥Í¨µÀģʽ
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;	//Ä£Êýת»»¹¤×÷ÔÚµ¥´Îת»»Ä£Ê½
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;	//ת»»ÓÉÈí¼þ¶ø²»ÊÇÍⲿ´¥·¢Æô¶¯
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;	//ADCÊý¾ÝÓÒ¶ÔÆë
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;	//˳Ðò½øÐйæÔòת»»µÄADCͨµÀµÄÊýÄ¿
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);	//¸ù¾ÝADC_InitStructÖÐÖ¸¶¨µÄ²ÎÊý³õʼ»¯ÍâÉèADCxµÄ¼Ä´æÆ÷   
 
  
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);	//ʹÄÜÖ¸¶¨µÄADC1
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);	//ʹÄܸ´Î»Ð£×¼  
	 
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));	//µÈ´ý¸´Î»Ð£×¼½áÊø
	
	ADC_StartCalibration(ADC1);	 //¿ªÆôADУ׼
 
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));	 //µÈ´ýУ׼½áÊø
 
//	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);		//ʹÄÜÖ¸¶¨µÄADC1µÄÈí¼þת»»Æô¶¯¹¦ÄÜ
 
}				  
//»ñµÃADCÖµ
//ch:ͨµÀÖµ 0~3
u16 Get_Adc(u8 ch)   
{
  	//ÉèÖÃÖ¸¶¨ADCµÄ¹æÔò×éͨµÀ£¬Ò»¸öÐòÁУ¬²ÉÑùʱ¼ä     PB1¶ÔÓ¦ADC9
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );	//ADC1,ADCͨµÀ,²ÉÑùʱ¼äΪ239.5ÖÜÆÚ	  			    
  
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);		//ʹÄÜÖ¸¶¨µÄADC1µÄÈí¼þת»»Æô¶¯¹¦ÄÜ	
	 
	while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//µÈ´ýת»»½áÊø
 
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);	//·µ»Ø×î½üÒ»´ÎADC1¹æÔò×éµÄת»»½á¹û
}
 
u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
{
	u32 temp_val=0;
	u8 t;
	for(t=0;t<times;t++)
	{
		temp_val+=Get_Adc(ch);
		delay_ms(5);
	}
	return temp_val/times;
} 	 

PWM.c，PWM部分的基础配置。

#include "pwm.h"
 
 
 
//PWMÊä³ö³õʼ»¯
//arr£º×Ô¶¯ÖØ×°Öµ
//psc£ºÊ±ÖÓÔ¤·ÖƵÊý
void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{  
	 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);// 
 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);  //ʹÄÜGPIOÍâÉèʱÖÓʹÄÜ
	                                                                     	
 
   //ÉèÖøÃÒý½ÅΪ¸´ÓÃÊä³ö¹¦ÄÜ,Êä³öTIM1 CH1µÄPWMÂö³å²¨ÐÎ
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //TIM_CH1
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //¸´ÓÃÍÆÍìÊä³ö
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
 
	
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //ÉèÖÃÔÚÏÂÒ»¸ö¸üÐÂʼþ×°Èë»î¶¯µÄ×Ô¶¯ÖØ×°ÔؼĴæÆ÷ÖÜÆÚµÄÖµ	 80K
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //ÉèÖÃÓÃÀ´×÷ΪTIMxʱÖÓƵÂʳýÊýµÄÔ¤·ÖƵֵ  ²»·ÖƵ
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //ÉèÖÃʱÖÓ·Ö¸î:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIMÏòÉϼÆÊýģʽ
	TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //¸ù¾ÝTIM_TimeBaseInitStructÖÐÖ¸¶¨µÄ²ÎÊý³õʼ»¯TIMxµÄʱ¼ä»ùÊýµ¥Î»
 
 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //Ñ¡Ôñ¶¨Ê±Æ÷ģʽ:TIMÂö³å¿í¶Èµ÷ÖÆģʽ2
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //±È½ÏÊä³öʹÄÜ
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //ÉèÖôý×°È벶»ñ±È½Ï¼Ä´æÆ÷µÄÂö³åÖµ
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //Êä³ö¼«ÐÔ:TIMÊä³ö±È½Ï¼«ÐÔ¸ß
	TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);  //¸ù¾ÝTIM_OCInitStructÖÐÖ¸¶¨µÄ²ÎÊý³õʼ»¯ÍâÉèTIMx
 
  TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);	//MOE Ö÷Êä³öʹÄÜ	
 
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);  //CH1ԤװÔØʹÄÜ	 
	
	TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //ʹÄÜTIMxÔÚARRÉϵÄԤװÔؼĴæÆ÷
	
	TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);  //ʹÄÜTIM1
 
   
}

        范围转换函数，个人觉得这个函数是整个工程的重点，希望大家能记住这个函数，这个函数是摘自arduino中的函数，记住便可熟练使用。 

float map(float value,float fromLow,float fromHigh,float toLow,float toHigh)
{
	return ((value-fromLow)*(toHigh-toLow)/(fromHigh-fromLow)+toLow);
}

主函数 main.c

 
 int main(void)
 {	
	u16 pwmval_adc=0;    
	 
	u16 pwmval_to_range;
	
	
	//u8 adc_value;
	delay_init();	    	                      					//ÑÓʱº¯Êý³õʼ»¯	  
	TIM1_PWM_Init(1999,719);                  					//Fre_PWM = 72000/(719+1)/(1999+1)=50hz
	uart_init(9600);                          
  Adc_Init();
 
	printf("this is a test");
  while(1)
	{
		//	printf("this is a test");
 		delay_ms(10);	 
		pwmval_adc = Get_Adc_Average(ADC_Channel_1,10);           //adcx Ϊ»ñÈ¡µ½ ADCµÄÖµ
		//printf("adc_value= %d \n\r",pwmval_adc);                     //´òÓ¡³öADC ²É¼¯µ½µÄµçλÆ÷Öµ   4090
		
		pwmval_to_range = (int)map(pwmval_adc,0,4092,1000,2000);
		delay_ms(100);
		printf("range =%d\t\r\n",pwmval_to_range);                           //Êä³ö ÔÚ1000-2000·¶Î§ÄÚתÍ귶ΧµÄADC Öµ
		
		TIM_SetCompare1(TIM1,pwmval_to_range);
		
	} 
}

        程序下载进去，我们就可以看到舵机按照45°-135°进行往复运动。

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