舵机驱动——STM32F407ZGT6探索者——HAL库
1、材料准备
开发板：正点原子STM32F407ZGT6探索者
舵机：SG90
舵机线材分辨：褐色 / 红色 / 橘黄色 —— GND / VCC / PWM_signal
与开发板接线：褐色 / 红色 / 橘黄色 —— GND / +5V / PF6（任选的PF6）
2、知识准备
2.1、舵机需要的信号频率为50HZ，对应周期是 0.02 ，所以 arr 设置为 20000 -1 ，psc 设置为 168-1，原因是这么设置可刚好按如下算出频率是50HZ；
2.2、定时器工作频率 Ft = 84 MHz ，单位:Mhz，来源：此次任选采用PF6针脚，而PF6可重映射到TIM10_CH1，而TIM10挂载在APB2上，APB2上的定时器时钟频率是168HZ（前提是这块开发板的SYSCLK直接设置到最大频率168MHz）。还想看168的图解来源请直接打开CuceMX或CubeIDE在“时钟树配置栏目”看到。
2.3、计算方法
定时器溢出时间计算方法: Tout = ( (arr + 1) * (psc + 1) ) / Ft us.
周期 = （2 0000 * 168）/ （168 000 000） = 0.02 秒；
频率 = 1 / 周期 = 50 HZ ；
3、代码块
gtim.h
#ifndef __GTIM_H
#define __GTIM_H
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
/*********************************以下是通用定时器PWM输出实验相关宏定义*************************************/
/* TIMX PWM输出定义
* 这里输出的PWM控制LED0(RED)的亮度 ， 或控制别的，如舵机
* 默认是针对TIM2~TIM5
* 注意: 通过修改这几个宏定义,可以支持TIM1~TIM8任意一个定时器,任意一个IO口输出PWM
*/
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PORT GPIOF
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PIN GPIO_PIN_6
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PF口时钟使能 */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_AF GPIO_AF3_TIM10 /* 端口复用到TIM10，舵机用 */
/* TIMX REMAP设置
* 因为外设接在例如PF6上, 必须通过开启TIM10的部分重映射功能, 才能将TIM10_CH1输出到PF6上
*/
#define GTIM_TIMX_PWM TIM10 /* TIMx */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY TIM_CHANNEL_1 /* 通道Y, 1<= Y <=4 */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_CCRX TIM10->CCR1 /* 通道Y的输出比较寄存器 */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_TIM10_CLK_ENABLE(); }while(0) /* TIMx 时钟使能 */
/****************************************************************************************************/
void gtim_timx_pwm_chy_init(uint16_t arr, uint16_t psc); /* 通用定时器 PWM初始化函数 */
#endif
gtim.c
#include "./BSP/TIMER/gtim.h"
TIM_HandleTypeDef g_timx_pwm_chy_handle; /* 定时器x句柄 */
/**
* @brief 通用定时器TIM 10 通道 1 PWM输出 初始化函数（使用PWM模式1）
* @note
* 通用定时器的时钟来自APB2
* 通用定时器的时钟为APB2时钟的2倍, 而APB2为84 MHZ, 所以定时器时钟 = 168Mhz
* 定时器溢出时间计算方法: Tout = ((arr + 1) * (psc + 1)) / Ft us.
* Ft = 定时器工作频率,单位:Mhz
*
* @param arr: 自动重装值
* @param psc: 预分频系数
* @retval 无
*/
void gtim_timx_pwm_chy_init(uint16_t arr, uint16_t psc)
{
TIM_OC_InitTypeDef timx_oc_pwm_chy = {0}; /* 定时器输出句柄 */
g_timx_pwm_chy_handle.Instance = GTIM_TIMX_PWM; /* 定时器10 */
g_timx_pwm_chy_handle.Init.Prescaler = psc; /* 预分频系数 */
g_timx_pwm_chy_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; /* 递增计数模式 */
g_timx_pwm_chy_handle.Init.Period = arr; /* 自动重装载值 */
HAL_TIM_PWM_Init(&g_timx_pwm_chy_handle); /* 初始化PWM */
timx_oc_pwm_chy.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; /* 模式选择PWM1 */
timx_oc_pwm_chy.Pulse = 0; /* 设置CCR比较值,此值用来确定占空比 */
timx_oc_pwm_chy.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; /* 输出比较极性为HIGH */
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&g_timx_pwm_chy_handle, &timx_oc_pwm_chy, GTIM_TIMX_PWM_CHY); /* 配置TIM10通道1 */
HAL_TIM_PWM_Start(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY); /* 开启对应PWM通道 */
}
/**
* @brief 定时器底层驱动，时钟使能，引脚配置
此函数会被HAL_TIM_PWM_Init()调用
* @param htim:定时器句柄
* @retval 无
*/
void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if (htim->Instance == GTIM_TIMX_PWM) /* htim->Instance定时器基地址 */
{
GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 开启通道1的CPIO时钟 */
GTIM_TIMX_PWM_CHY_CLK_ENABLE(); /* 使能定时器时钟 */
gpio_init_struct.Pin = GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PIN; /* 通道1的GPIO口 */
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; /* 复用推挽输出 */
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP; /* 上拉 */
gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; /* 高速 */
gpio_init_struct.Alternate = GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_AF; /* IO口REMAP设置, 是否必要查看头文件配置的说明! */
HAL_GPIO_Init(GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
}
}
main.c
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/TIMER/gtim.h"
extern TIM_HandleTypeDef g_timx_pwm_chy_handle; /* 定时器x句柄 */
int main(void)
{
uint16_t pwm_val = 0; /* pwm value ，动态调节占空比时用到*/
HAL_Init(); /* 初始化HAL库，必选 */
sys_stm32_clock_init(336, 8, 2, 7); /* 设置时钟,168Mhz，必选 */
delay_init(168); /* 延时初始化，必选 */
usart_init(115200); /* 串口初始化为115200，可选*/
led_init(); /* 初始化 LED ，可选*/
gtim_timx_pwm_chy_init(20000- 1, 168 - 1); //20000*168/168000000=0.02s
delay_ms(10);
LED0(0); /* 上电后程序运行提示 */
delay_ms(10);
while (1)
{
pwm_val =1500; /* 1500对应约90度，前提是将指针拨到与机身长边平行 */
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY, pwm_val); /* 修改比较值控制占空比 */ delay_ms(1000);
pwm_val = 500;
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY, pwm_val); /* 修改比较值控制占空比 */
delay_ms(1000);
pwm_val = 1500;
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY, pwm_val); /* 修改比较值控制占空比 */
delay_ms(1000);
pwm_val = 2500;
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY, pwm_val); /* 修改比较值控制占空比 */
delay_ms(1000);
}
}
4、注释：
4.1、此块代码可以直接拿去用，也可以按照需求改 main.c 里 while(1) 里面的语句完成自定义控制。
4.2、PF6 与 “ATK MODULE” 处插 “ WIFI模块——正点原子ATK ESP 01 ” 占用冲突，请务必取下WIFI模块再拷贝代码运行或者非要用WiFi模块那就不用PF6改用其他带定时器pwm输出的引脚。