SG90舵机
模块来源
采购链接：
https://detail.tmall.com/item.htm?abbucket=0&id=615779197448&ns=1&spm=a21n57.1.0.0.6f6f523cXTHwFh
资料下载：
https://pan.baidu.com/s/1QsTIKnoQsOTCkeYLLTTjTA?pwd=8889
提取码：8889
规格参数
驱动电压：3V~7.2V
驱动电流：
工作扭矩：1.6KG/CM
控制方式：PWM
转动角度：180度
移植过程
我们的目标是在天空星HC32F4A0PITB上能够控制舵机旋转的功能。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现，再移植至我们的工程。
查看资料
在购买时，需要分清楚你的舵机可以转180度，还是360度。360度的舵机是无法控制角度的，只可以控制旋转速度。
SG90的舵机转速不是很快，一般为0.22/60 度或0.18/60 度，所以假如你更改角度控制脉冲的宽度太快时，舵机可能反应不过来。如果需要更快速的反应，就需要更高的转速了。
引脚选择
移植至工程
移植步骤中的导入.c和.h文件与第二章的第1小节【DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_sg90.c与bsp_sg90.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。
在文件bsp_sg90.c中，编写如下代码。
c
/*
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* 2024-05-22 LCKFB-LP first version
*/
#include "bsp_sg90.h"
#include "stdio.h"
unsigned int Servo_Angle = 0;//舵机角度
/******************************************************************
* 函 数 名 称：SG90_Init
* 函 数 说 明：PWM配置
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：
配置占空比 范围 0 ~ (per-1)
// t = 0.5ms——————-舵机会转动 0 °
// t = 1.0ms——————-舵机会转动 45°
// t = 1.5ms——————-舵机会转动 90°
// t = 2.0ms——————-舵机会转动 135°
// t = 2.5ms——————-舵机会转动180°
******************************************************************/
void SG90_Init(void)
{
/* 配置定时器参数 */
// 频率f =系统时钟 / ( (prescaler+1) * (period+1) )
// 频率f = 240,000,000/ (1024 * 4500) = 52hz约等于50hz
// 周期T = 1/f = 1/50 = 0.02S = 20ms
// 关闭相关的寄存器写保护
LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_ALL);
stc_tmra_init_t stcTmraInit;
stc_tmra_pwm_init_t stcPwmInit;
// 使能 TimerA 时钟
FCG_Fcg2PeriphClockCmd(FCG_SIG_TIMER, ENABLE);
// 使用默认初始化参数，初始化 TimerA 结构体
(void)TMRA_StructInit(&stcTmraInit);
// 468750
// 设定必要的 TimerA 结构体参数
stcTmraInit.sw_count.u8CountMode = TMRA_MD_SAWTOOTH; // 锯齿波
stcTmraInit.sw_count.u8ClockDiv = TMRA_CLK_DIV1024; // 1024分频
stcTmraInit.u8CountReload = TMRA_CNT_RELOAD_ENABLE; // 自动重新装填值
stcTmraInit.u8CountSrc = TMRA_CNT_SRC_SW; // 时钟源 PCLK
stcTmraInit.sw_count.u8CountDir = TMRA_DIR_UP; // 向上计数模式
stcTmraInit.u32PeriodValue = 4700 -1 ; // 周期
(void)TMRA_Init(BSP_SIG_TIMER, &stcTmraInit);
// 引脚复用
GPIO_SetFunc(PORT_SIG, GPIO_SIG, FUNC_SIG);
// 使用默认参数初始化 PWM 结构体
(void)TMRA_PWM_StructInit(&stcPwmInit);
// PWM周期为20ms
// 占空比的百分比为 stcPwmInit.u32CompareValue / stcTmraInit.u32PeriodValue * 100%
// 设置占空比对应的比较值
stcPwmInit.u32CompareValue = 341;
// 初始化 PWM
(void)TMRA_PWM_Init(BSP_SIG_TIMER, BSP_TIMER_CH, &stcPwmInit);
//配置占空比缓存
TMRA_SetCompareBufCond(BSP_SIG_TIMER, BSP_TIMER_CH, TMRA_BUF_TRANS_COND_VALLEY);
//使能占空比缓存
TMRA_CompareBufCmd(BSP_SIG_TIMER, BSP_TIMER_CH, ENABLE);
// PWM 输出使能
TMRA_PWM_OutputCmd(BSP_SIG_TIMER, BSP_TIMER_CH, ENABLE);
// Timer开始工作
TMRA_Start(BSP_SIG_TIMER);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：Set_Servo_Angle
* 函 数 说 明：设置角度
* 函 数 形 参：angle=要设置的角度，范围0-180
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
void Set_Servo_Angle(unsigned int angle)
{
uint32_t period = 4700;
if(angle > 180)
{
angle = 180; // 限制角度在0到180度之间
}
Servo_Angle = angle;
// 计算PWM占空比
// 0.5ms对应的计数 = (0.5 / 20) * period
// 2.5ms对应的计数 = (2.5 / 20) * period
// 因此，角度从0到180度时，占空比应该从0.5ms到2.5ms线性变化
float min_count = 0.5f / 20.f * period;
float max_count = 2.5f / 20.f * period;
float range = max_count - min_count;
float ServoAngle = min_count + angle * range / 180.f;
// 设置比较值到定时器，用于控制SG90舵机角度
TMRA_SetCompareValue(BSP_SIG_TIMER, BSP_TIMER_BUFFER_CH, (unsigned int)(ServoAngle + 0.5f)); // 进行四舍五入
printf("ServoAngle:%d\r\n", (unsigned int)(ServoAngle + 0.5f));
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：读取当前角度
* 函 数 说 明：Get_Servo_Angle
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：当前角度
* 作 者：LC
* 备 注：使用前必须确保之前使用过
void Set_Servo_Angle(unsigned int angle)
函数设置过角度
******************************************************************/
unsigned int Get_Servo_Angle(void)
{
return Servo_Angle;
}1
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在文件bsp_sg90.h中，编写如下代码。
c
/*
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*/
#ifndef _BSP_SG90_H
#define _BSP_SG90_H
#include "hc32_ll.h"
#include "board.h"
#define PORT_SIG GPIO_PORT_A
#define GPIO_SIG GPIO_PIN_06
#define FUNC_SIG GPIO_FUNC_5
#define FCG_SIG_TIMER FCG2_PERIPH_TMRA_3
#define BSP_SIG_TIMER CM_TMRA_3 // 定时器
#define BSP_TIMER_CH TMRA_CH1
#define BSP_TIMER_BUFFER_CH TMRA_CH2
void SG90_Init(void);
void Set_Servo_Angle(unsigned int angle);
unsigned int Get_Servo_Angle(void);
void TIM3_PWM_Init_AllChannel(void);
#endif1
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移植验证
在自己工程中的main主函数中，编写如下。
c
/*
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* Date Author Notes
* 2024-05-22 LCKFB-LP first version
*/
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_sg90.h"
int32_t main(void)
{
board_init();
uart1_init(115200U);
SG90_Init();
delay_ms(1000);
Set_Servo_Angle(0);
delay_ms(1000);
uint8_t i = 0;
while(1)
{
i = ( i + 1 ) % 180;
Set_Servo_Angle(i);
delay_ms(10);
}
}1
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模块移植成功案例代码：