SG90 舵机
模块来源
采购链接：
SG90MG90s 9g 舵机 MG995/996R 直升机固定翼遥控飞机马达航模机器人
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
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 STM32F407 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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*
Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-03-22 LCKFB-LP first version
*/
#include "bsp_sg90.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： pre定时器时钟预分频值 per周期
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：PWM频率=84 000 000 /( (pre+1) * (per+1) )
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°
// 1.我该如何计算括号里的数，从而实现我想要的功能？
// 此处以90度为例。
// 答：PWM周期为20ms，所以占空比就应该为1.5ms/20ms = 7.5%，
// 所以 TIMx 捕获比较 1 寄存器值就为period-period*7.5% = 84-84*7.5%=77.7
******************************************************************/
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 = 84,000,000/ (8400 * 200) = 50hz
// 周期T = 1/f = 1/50 = 0.02S = 20ms
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_SIG_TIMER, ENABLE); //使能定时器3时钟
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_SIG, ENABLE); //使能GPIO外设
//设置该引脚为复用输出功能,输出TIM3
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_SIG;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_Init(PORT_SIG, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO
GPIO_PinAFConfig(PORT_SIG, GPIO_SIG_SOURCE, AF_SIG); //复用
//初始化TIM3
//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°
// 1.我该如何计算括号里的数，从而实现我想要的功能？
// 此处以90度为例。
// 答：PWM周期为20ms，所以占空比就应该为1.5ms/20ms = 7.5%，
// 所以 TIMx 捕获比较 1 寄存器值就为period-period*7.5% = 84-84*7.5%=77.7
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 200-1; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =8400-1; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; // 时钟分频
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
TIM_TimeBaseInit(BSP_SIG_TIMER, &TIM_TimeBaseStructure); //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
//初始化TIM3 Channel1 PWM模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性
TIM_OC1Init(BSP_SIG_TIMER, &TIM_OCInitStructure); //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC1
TIM_OC1PreloadConfig(BSP_SIG_TIMER, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR1上的预装载寄存器
TIM_Cmd(BSP_SIG_TIMER, ENABLE); //使能TIM3
}
/******************************************************************
* 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)
{
if(angle > 180)
{
angle = 180; // 限制角度在0到180度之间
}
// 计算PWM占空比
// 注意：这里的200是基于TIM_Period设置为199的（200-1）
// 0.5ms对应的计数 = (0.5 / 20) * 200
// 2.5ms对应的计数 = (2.5 / 20) * 200
// 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
unsigned int ServoAngle = (unsigned int)((0.5 + (angle / 180.0) * 2.0) / 20.0 * 200);
TIM_SetCompare1(BSP_SIG_TIMER, ServoAngle);
}
/******************************************************************
* 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。
cpp
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* Date Author Notes
* 2024-03-22 LCKFB-LP first version
*/
#ifndef _BSP_SG90_H
#define _BSP_SG90_H
#include "stm32f4xx.h"
#include "board.h"
#define RCC_SIG RCC_AHB1Periph_GPIOA
#define PORT_SIG GPIOA
#define GPIO_SIG GPIO_Pin_6
#define GPIO_SIG_SOURCE GPIO_PinSource6
#define AF_SIG GPIO_AF_TIM3
#define RCC_SIG_TIMER RCC_APB1Periph_TIM3
#define BSP_SIG_TIMER TIM3 // 定时器
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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Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-03-22 LCKFB-LP first version
*/
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_sg90.h"
int main(void)
{
int i = 0;
board_init();
uart1_init(115200U);
SG90_Init();
Set_Servo_Angle(180);
delay_ms(1000);
Set_Servo_Angle(0);
delay_ms(1000);
while(1)
{
Set_Servo_Angle(i++);
if( i >= 180 )
{
i = 0;
}
delay_ms(10);
}
}1
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移植现象：舵机从 0 度转到 180 度后，再从 0 度重新开始转。
代码下载
链接在开发板介绍章节的离线资料下载！！