MG995舵机工作原理及基于STM32的驱动源代码

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-06-01 12:15 921阅读 0赞

# MG995舵机工作原理及基于STM32的驱动源代码 #

## 一·MG995舵机工作原理 ##

### 1.MG995舵机简介 ###

**产品型号** MG995  
**产品尺寸** 40.7\*19.7\*42.9mm  
**产品重量** 55g  
**工作扭矩** 13KG/cm  
**反应转速** 53-62R/M  
**使用温度** \-30~+60°  
**死区设定** 4微秒  
**插头类型** JR、FUTABA通用  
**转动角度** 最大180度  
**舵机类型** 模拟舵机  
**工作电流** 100mA  
**使用电压** 3-7.2V  
**结构材质** 金属铜齿、空心杯电机、双滚珠轴承 无负载  
**操作速度** 0.17秒/60度(4.8V)；0.13秒/60度(6.0V)  
**附件包含** 舵盘、线长 30CM、固定螺钉、减振胶套及铝套等附件  
**适用范围** 1:10和1:8平跑车、越野车、卡车、大脚车、攀爬车、双足机器人、机械手、遥控船，适合50级-90级甲醇固定翼飞机以及26cc-50cc汽油固定翼飞机等模型。  
![这里写图片描述][SouthEast]

### 2.舵机接线 ###

舵机上有三根线，分别为VCC、GND、信号线。控制信号一般要求周期为20ms的PWM信号。VCC、GND需要另外接驱动给舵机供电，而且得和开发板共地。  
![这里写图片描述][SouthEast 1]  
中间的永远是电源正极。

### 3.控制原理 ###

舵机的控制一般需要一个20ms的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。以180度角度舵机为例，那么对应的控制关系是这样的：  
0.5ms————–0度；  
1.0ms————45度；  
1.5ms————90度；  
2.0ms———–135度；  
2.5ms———–180度；  
![这里写图片描述][SouthEast 2]

## 二·基于STM32的驱动源代码 ##

### 1.主函数 ###

#include "led.h"
    #include "delay.h"
    #include "sys.h"
    #include "pwm.h"
     int main(void)
     {    
        delay_init();            //延时函数初始化 
        LED_Init();         //初始化与LED连接的硬件接口
        TIM1_PWM_Init(199,7199);//(7200*200)/72000000=0.02=20ms
        while(1)
        {   
        TIM_SetCompare1(TIM1,190); //45度,1ms
         delay_ms(1000); 
        TIM_SetCompare1(TIM1,185); //90,1.5ms
         delay_ms(0100);        
        } 
    }

### 二·PWM初始化 ###

void TIM1_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
    {  
         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
        TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
        TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);// 
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);  //使能GPIO外设时钟使能
       //设置该引脚为复用输出功能,输出TIM1 CH1的PWM脉冲波形
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //TIM_CH1
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
      TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //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 80K
      TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值 不分频
      TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
      TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
      TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); //根据 TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
      TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //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_Pulse = 0; //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
      TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性:TIM输出比较极性高
      TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);  //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx
      TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1,ENABLE);  //MOE 主输出使能 
      TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);  //CH1预装载使能 
      TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
      TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);  //使能TIM1
    }

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2018.8.30更 。。。。。  
前面的程序给的注释有点少，我想大家既然做到舵机了，对PWM应该比较清楚了，  
不过在此我还是多罗嗦几句：  
① 建议你看一看STM32手册关于定时器的部分。  
② 占空比是指在一个脉冲循环内，通电时间相对于总时间所占的比例。  
③ 函数 TIM\_SetCompare1 的作用是设置 TIMx 捕获比较 1 寄存器值(注意不一定是设置高电平的时间)  
④ 文中我采用了TIM向上计数模式，且设置TIM输出比较极性高。（即当前捕获/比较寄存器值同计数器TIMx\_CNT比较，当比较匹配之后输出口输出高电平，即从190匹配以后，占空比为（200-190）/200，占空比为5%，PWM周期为20ms, 则20ms\*5%=1ms）  
附源代码下载地址：[https://download.csdn.net/download/he\_\_yuan/10229647][https_download.csdn.net_download_he_yuan_10229647]

[SouthEast]: /images/20220601/452544d155da4c0c9a2a7309fbe0ab35.png
[SouthEast 1]: /images/20220601/f7077dbcb3b4430f8672dd0059a65c92.png
[SouthEast 2]: /images/20220601/9f92bad728d044d5b054ba0cc5baabb9.png
[https_download.csdn.net_download_he_yuan_10229647]: https://download.csdn.net/download/he__yuan/10229647