stm32f407驱动舵机sg90

STM32通过PWM（Pulse Width Modulation）技术可以有效地驱动SG90这种常见的 hobby servo 舵机。以下是基本步骤： 1. **配置GPIO**：首先，你需要选择一个GPIO端口作为PWM输出。STM32大多数型号都内置了多个PWM通道，如GPIOA、GPIOB等。设置该GPIO口为推挽输出模式，并将其配置为PWM功能。 2. **初始化PWM**：在HAL库中，使用`HAL_PWMServoConfig`函数初始化PWM，设置周期（周期决定了最大脉冲宽度）、占空比范围（通常是0-180度对应的0%-100%占空比），以及是否启用死区时间防止连续的微小信号触发伺服动作。 3. **编写控制程序**：在主循环中，根据舵机需要的角度（通常是一个介于0和180之间的整数）计算出相应的 PWM 占空比。比如，对于90度位置，可能会对应50%的占空比。然后更新PWM的占空比值。 4. **发送PWM信号**：使用`HAL_PWMPulseWidthWrite`函数将计算好的占空比发送给PWM通道，这会持续改变PWM信号的宽度，进而影响舵机的转动。 ```c int angle = 90; // 目标角度 uint16_t duty_cycle = map(angle, 0, 180, 0, PWM_MAX_DUTY); // 根据映射函数调整占空比 // 更新PWM占空比 HAL_PWMPulseWidthWrite(PWM_HandleTypeDef, duty_cycle); ```

### STM32F407 驱动 SG90 舵机的代码实现 STM32F407 是一款功能强大的微控制器，其具有丰富的外设资源，能够轻松完成 PWM 波形生成的任务。SG90 舵机是一种常见的伺服电机，通常通过接收脉宽调制 (PWM) 信号来控制角度位置。 #### 硬件连接 为了驱动 SG90 舵机，需要将 STM32 的 GPIO 引脚配置为定时器通道输出模式，并设置合适的占空比以发送 PWM 信号给舵机。以下是硬件连接方式： - **VCC**: 连接到电源正极（通常是 5V 或 3.3V） - **GND**: 接到地线 - **Signal Pin**: 连接至 STM32 的任意一个支持 TIM 功能的 GPIO 引脚[^1] #### 软件设计思路 舵机的角度由输入的 PWM 占空比决定。对于 SG90 舵机而言，标准周期为 20ms，具体占空比如下： - 0° 对应高电平持续时间为 0.5ms； - 90° 对应高电平持续时间为 1.5ms； - 180° 对应高电平持续时间为 2.5ms； 因此，在软件层面可以通过调整 PWM 输出波形的不同占空比来改变舵机的位置。 #### 示例代码 下面提供了一个基于 HAL 库的简单示例程序用于演示如何利用 STM32F407 板子上的 TIM 定时器产生所需的 PWM 波形： ```c #include "stm32f4xx_hal.h" TIM_HandleTypeDef htim3; void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); static void MX_TIM3_Init(void); int main(void){ HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); // 初始化GPIO口 MX_TIM3_Init(); // 初始化TIM3 uint32_t duty_cycle; while(1){ /* 设置不同的占空比 */ for(duty_cycle=5; duty_cycle<=10; duty_cycle++){ __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, duty_cycle*100); HAL_Delay(50); } for(;duty_cycle>=5;duty_cycle--){ __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3,TIM_CHANNEL_1,duty_cycle*100); HAL_Delay(50); } } } // 定义初始化函数 static void MX_TIM3_Init(void){ TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0}; TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0}; TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0}; htim3.Instance = TIM3; htim3.Init.Prescaler = 83; // 设定预分频系数使得计数频率达到1KHz htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim3.Init.Period = 19999; // 自动重装载寄存器值设定为20ms周期 htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; HAL_TIM_Base_Init(&htim3); sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL; HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim3,&sClockSourceConfig); HAL_TIM_PWM_Init(&htim3); sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET; sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim3,&sMasterConfig); sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; sConfigOC.Pulse = 0; sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE; HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim3,&sConfigOC,TIM_CHANNEL_1); HAL_TIM_PWM_Start(&htim3,TIM_CHANNEL_1); } ``` 此代码片段展示了如何使用 STM32CubeMX 工具生成的基础框架以及手动修改部分参数的方法来创建适合 SG90 舵机工作的 PWM 讯号[^2]。 --- ####