最近学习了stm32，就想用它来控制舵机，然后写下这篇文章分享给大家，如果有理解不到位的地方欢迎大家指正。（我使用的是stm32f103ve型号的开发板，即使和你的型号不同，也有参考价值）

6 C2 O+ i$ a( e0 }

想要控制舵机的转动，首先你得知道舵的工作原理。

: n/ p# ~- ^# y: `舵机的主要组成部分为伺服电机，所谓伺服就是服从信号的要求而动作。在信号来之前，转子停止不动；信号来到之后，转子立即运动。因此我们就可以给舵机输入不同的信号,来控制其旋转到不同的角度。

6 V* ]4 m) p; g1 P% [$ E舵机接收的是PWM信号，当信号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。简单来说就是给舵机一个特定的PWM信号，舵机就可以旋转到指定的位置。

7 A5 J, D. T+ L5 p+ V舵机上有三根线，分别是GND、VCC和SIG，也就是地线、电源线和信号线，其中的PWM波就是从信号线输入给舵机的。

一般来说，舵机接收的PWM信号频率为50HZ，即周期为20ms。当高电平的脉宽在0.5ms-2.5ms之间时舵机就可以对应旋转到不同的角度。如下图。

" P9 @" {- Y' Y7 {6 m

2 R( `/ i% y) v8 Y5 `

6 B! ^1 L; l* N6 i0 {3 c

那么我们如何使用stm32给舵机输入信号，让它听从我们的指挥呢？

想要输出PWM信号自然就得用上TIM定时器，而基本定时器没有PWM信号的输出功能，所以只能选用通用定时器和高级定时器。对于初始化这些外设无非也就是那些套路，我总结为如下几点：1、开启该外设的时钟2、配置初始化结构体（如果有对应的GPIO还需要初始化该GPIO）3、调用结构体初始化函数4、该使能的使能

3 m4 o' m& [, u对于TIM来说初始化结构体有两个，分别是时基结构体和输出比较结构体，除此之外还需要做的是先选择具体开启哪条输出通道，我选择的是TIM1（高级定时器）的CH1（通道一），对应的GPIO是PA8。我还初始化了通道一的互补通道PB13，为了更加方便测试。下面是初始化部分的代码。

1. <font color="#000000"><font size="3" face="Tahoma">
   
2. static void TIM_GPIO_Config(void)
   
3. {
   - i1 @/ y$ N3 h! v. e( H4 [
4.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   
5. 
   
6.   // 输出比较通道 GPIO 初始化
   
7.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
   
8.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_8;
   
9.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
   9 L9 ~9 B$ ]# ?& ]& r2 G; G
10.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    % a( B! z+ c. z3 |; L. W0 ?5 `& x
11.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
12. 
    2 M1 K* R( C, x6 _( d
13.   // 输出比较通道互补通道 GPIO 初始化
    
14.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    # X+ J4 ~) m+ |8 P  g: C1 ?1 J+ p' B
15.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_13;
    
16.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    
17.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
18.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    ' Y# g' N. y3 Q9 e; L( e  v% q& V/ L
19.         
    % l% h* Q1 C% b& I* C' x- M1 Z
20.         // BKIN引脚默认先输出低电平
    
21.         GPIO_ResetBits(ADVANCE_TIM_BKIN_PORT,ADVANCE_TIM_BKIN_PIN);
    " e+ V9 I6 K/ I/ U
22. }
    
23. 
    & z$ X6 V# Y: B3 @
24. static void Advance_TIM_Config(void)
    
25. {
    
26.           // 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72M
    
27.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);
    
28. 
    ) x3 u: ^9 R; V' d  {2 C7 \8 Z
29. /*--------------------时基结构体初始化-------------------------*/
    9 w7 X1 I+ c! s3 w
30.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    2 t% D+ |& n( I7 ]1 o- V
31.         // 自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断
    - K6 P2 q1 B& w1 G, A- z9 Y/ E7 u
32.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period= (200-1);        
    
33.         // 驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)
    
34.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= (7200-1);        
    6 N  n1 |. U' ^9 y& G. P8 v' h
35.         // 时钟分频因子 ，用于配置死区时间，没用到，随意
    
36.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;               
    " N$ J  ^+ X7 g0 t& o  L. f: s
37.         // 计数器计数模式，设置为向上计数
    
38.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;               
    
39.         // 重复计数器的值，没用到，可以随意设置
    # n9 M* O8 }/ n8 n6 K, i. o. p
40.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;        
    5 T; T3 u; `2 y& V1 e, @1 X7 E$ w! ^
41.         // 初始化定时器
      }0 F- ]! u$ J
42.         TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);
    
43. 
    $ h9 }" G1 S" D& m7 {
44.         /*--------------------输出比较结构体初始化-------------------*/               
    
45.         TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
    % p, i$ j1 e& S% `# L
46.         // 配置为PWM模式2
    
47.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;
    
48.         // 输出使能
    / q0 n- X9 D) Q9 F5 |' k7 K
49.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
      X$ W/ X: b. d; J) Z# t
50.         // 互补输出使能
    
51.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;
    
52.         // 设置占空比大小
    
53.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
    
54.         // 输出通道电平极性配置
    
55.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    
56.         // 互补输出通道电平极性配置
    
57.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;
    # T$ N/ Z! ?' o* G% o7 z% r
58.         // 输出通道空闲电平极性配置
    
59.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;
    # _1 d* A# \4 Q3 |! o$ C$ `' b
60.         // 互补输出通道空闲电平极性配置
    
61.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Reset;
    
62.         TIM_OC1Init(ADVANCE_TIM, &TIM_OCInitStructure);
    
63.         TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);
    % f; O0 Z5 X# z" Z
64.         
    : f$ z3 l2 H8 g$ M
65.         // 使能计数器
    
66.         TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);        
    
67.         // 主输出使能，当使用的是通用定时器时，这句不需要
    
68.         TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);
    
69. }
    
70. 
    
71. void TIM_Init(void)
    ( @8 H$ ^: f8 y* Z$ C
72. {
    ! S# {/ W$ k3 e' s- s3 M, ^7 q7 r
73.         TIM_GPIO_Config();
    8 f4 T' H% s/ a2 E% Z3 y
74.         Advance_TIM_Config();
    
75. }</font></font>

复制代码

在代码中要特别注意的是时基结构体的TIM_Period（自动重装载寄存器值，简称arr）和TIM_Prescaler（预分频寄存器值，简称psc），因为这两个决定了输出PWM信号的周期。具体的周期计算公式为：周期=（arr+1）*（psc+1）/CLK。其中CLK为计数器的时钟频率，我的是72MHZ，也就是72000000。最后计算结果单位为秒，结果为0.02s，也就是20ms。这样的配置就是为了让输出的PWM信号达到前面说到的舵机要求的20ms周期。

在初始化完成之后，就可以在main函数中实现信号的输出了。
/ h9 T) \% j' S) ]% T

前面说过，在周期20ms的PWM信号中，不同的脉宽对应舵机不同的转动角度，在0.5ms-2.5ms间有效，因此我们可以在main函数中配置几个不同的脉宽。要注意的是stm32并不直接配置脉宽，而是通过配置占空比来配置脉宽的。

配置占空比有个重要的函数TIM_SetCompare1()，具体用法如果不懂可以去看手册。main函数代码如下。

" B# a5 A; C+ \7 n* Y

1. <font color="#000000"><font size="3" face="Tahoma">
   
2. #include "stm32f10x.h"
   
3. #include "bsp_Advance_tim.h"
   
4. #include "delay.h"
   / e2 I7 X* s  a' ?1 P% H: {/ P
5. 
   
6. int main(void)
   
7. {
   
8.         int delay_time;
   
9.         delay_init(); //延时函数初始化
   
10.         TIM_Init(); //定时器初始化
    * i' V& u: f! y: P  i% p
11.         
    
12.         delay_time = 500;
    
13.         while(1)
    ; U5 y2 Q* L% H( _
14.         {
    
15.                 delay_ms(delay_time);
    , j1 }& \" Y! k5 c
16.                 TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 175); //对应180度
    
17.         delay_ms(delay_time);
    ) K) r- ?5 j- {- s! n7 r
18.                 TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 180); //对应135度
    ! {! O- R" `$ B3 r( J6 r& a- e$ X
19.         delay_ms(delay_time);
    
20.                 TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 185); //对应90度
    + ?4 ?0 C8 G% s1 F, e5 P& K
21.         delay_ms(delay_time);
    * q/ M* F) t) s: Y8 Y" \
22.                 TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 190); //对应45度
    8 r  a2 W; {) ^( B! i6 m
23.         delay_ms(delay_time);
    
24.                 TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 195); //对应0度
    7 R. L* _! Z2 c7 t' n8 W
25.         }
    
26. }</font></font>

复制代码

# @' c1 q5 E( i0 o2 F

如果在定时器初始化时TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode配置的是PWM1模式那么main中的占空比就依次为25、20、15、10、5。在你们自己试验时，可以将占空比设置成各种不同的值，看看有什么不同的效果。

& y* G: f# Z, j

在这补充一点如何连线：可以用杜邦线将舵机的电源与stm32的5v或3.3v引脚连接，将地线与stm32的GND连接，将舵机的信号线与stm32的PWM信号输出引脚连接。