背景

        本文用于记录平衡自行车的制作过程，及制作中遇到的问题；总体方案如下：采用采用STM32F103C8T6作为主控单元、MPU-6050作为位姿采集单元、0.96寸OLED显示位姿、无刷电机带动动量轮调节小车平衡、1S锂电池配合5V和12V升压模块作为电源、蓝牙模块用于无线控制及调试、SG90舵机用于控制行驶方向和支撑小车。

SG90舵机规格及参数简介

        SG90舵机上有三根线，分别是GND（棕色线）、VCC（红色线）和SIG（黄色线），舵机通过接收PWM信号，使其进入内部电路产生一个偏置电压，触发电机通过减速齿轮带动电位器移动，使电压差为零时，电机停转，从而达到伺服的效果。即给舵机一个特定的PWM信号，舵机旋转到特定角度。

    SG90舵机的控制需要一个20ms的时基脉冲，控制高电平时间为0.5ms~2.5ms范围内即可控制舵机在0 ~ 180°转动。

t=0.5ms---------------舵机转动到0°

t=1.0ms---------------舵机转动到45°

t=1.5ms---------------舵机转动到90°

t=2.0ms---------------舵机转动到135°

t=2.5ms---------------舵机转动到180°

高电平时间与角度的换算关系为：

高电平时间=0.5ms+（角度/180°）*2ms

驱动舵机

        在上一篇专栏建立工程（）的基础上，设置定时器2的通道1和通道2产生PWM信号控制舵机的运动。

系统时钟频率：72MHz

预分频系数Prescaler：72 ，向上计数；

自动重装初值（ARR寄存器）Counter Period (AutoReload Register ：20000  ；

此时定时器的中断时间是20ms， 计算方法是T = 72*20000/72MHz =20ms ；

舵机角度 = 180 *（Pluse - 500）/ 2000

Pluse 用于设置PWM的占空比

t=0.5ms---------------舵机转动到0°---------------  Pluse = 500

t=1.0ms---------------舵机转动到45°---------------Pluse = 1000

t=1.5ms---------------舵机转动到90°---------------Pluse = 1500

t=2.0ms---------------舵机转动到135°--------------Pluse = 2000

t=2.5ms---------------舵机转动到180°--------------Pluse = 2500

    在main函数中添加下列代码，通过__HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1,500+servo1)函数控制PWM输出的占空比，从而控制舵机角度。

1. /* USER CODE BEGIN 2 */
   
2. 
   
3.   /* ********************启动定时器2的通道1和通道2，控制舵机******************* */
   
4.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
   
5.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_2);
   
6.   /* ************设置通道1和通道2PWM的占空比，SG90舵机500~2500************* */
   
7.   __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1,500);
   
8.   __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2,2500);
   
9. 
   
10.   /* USER CODE END 2 */
    
11. 
    
12.   /* Infinite loop */
    
13.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    
14.   while (1)
    
15.   {
    
16.           /* **********调试舵机角度*********** */
    
17.           static uint16_t servo1 = 0;
    
18.           __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1,500+servo1);
    
19.           __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2,2500-servo1);
    
20.           servo1 +=10;
    
21.           if(servo1>2000) servo1 = 0;
    
22.           HAL_Delay(10);
    
23.     /* USER CODE END WHILE */
    
24. 
    
25.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    
26.   }
    
27.   /* USER CODE END 3 */
    
28. }

复制代码

通道1和通道2控制的舵机运动状态如下所示：