求stm32控制四自由度舵机的程序

求stm32控制四自由度舵机的程序,第1张

这个应该是通过串口发送数据信息的,发送和接收在一根信号线上,手上没有现成的程序,你看看这个在其他网上的行不行,

最好根据手册自己写

#include <avr/io.h>

#include <util/delay.h>

void InitUart0(void)

{

UCSR0A = 0x02// 设置为倍速模式

UBRR0H = 0

UBRR0L = 1

UCSR0B = (1<<RXEN)|(1<<TXEN)// 接收器与发送器使能

UCSR0C = (3<<UCSZ0)

DDRE &= ~_BV(PE0)// 初始化RX 端口默认方向为输入

PORTE &= ~_BV(PE0)/祥族/ 初始化RX 端口默认状态为高阻

DDRE |= _BV(PE1)// 初始化TX 端口默认方向为输出

PORTE |= _BV(PE1)// 初始化TX 端口默认状态为高电平

DDRA |= _BV(PA0)// 初始化使能端口状态方向为输出

PORTA &= ~_BV(PA0)// 初始化使能端口状态为RX 状态

DDRA |= _BV(PA1)// 初始化使能端口状态方向为输出

PORTA |= _BV(PA1)// 初始化使能端口状态祥宴尺方为TX 状态

}

void SendUart0Byte(unsigned char data)

{

while ( !( UCSR0A &(1<<UDRE)) )// 等待发送缓冲器为空

UDR0 = data/* 将数据放入缓冲器,发送数据*/

}

void SetServoLimit(unsigned char id, unsigned short int cw_limit, unsigned short int ccw_limit)

{

unsigned short int temp_ccw = 0// 临时速度,用于进行方向判别谨高

unsigned short int temp_cw = 0

unsigned char temp_ccw_h = 0// 待发送数据h 位

unsigned char temp_ccw_l = 0// 待发送数据l 位

unsigned char temp_cw_h = 0

unsigned char temp_cw_l = 0

unsigned char temp_sum = 0// 校验和寄存变量

if (ccw_limit >1023)

{

temp_ccw = 1023// 限制速度值在可用范围内

}

else

{

temp_ccw = ccw_limit

}

if (cw_limit >1023)

{

temp_cw = 1023

}

else

{

temp_cw = cw_limit

}

temp_ccw_h = (unsigned char)(temp_ccw >>8)

temp_ccw_l = (unsigned char)temp_ccw// 将16bit 数据拆为2个8bit 数据

temp_cw_h = (unsigned char)(temp_cw >>8)

temp_cw_l = (unsigned char)temp_cw// 将16bit 数据拆为2个8bit 数据

PORTA &= ~_BV(PA1)

PORTA |= _BV(PA0)// 使总线处于主机发送状态

UCSR0A |= (1<<TXC0)// 清除UART0写完成标志

SendUart0Byte(0xFF)// 发送启动符号0xFF

SendUart0Byte(0xFF)// 发送启动符号0xFF

SendUart0Byte(id)// 发送id

SendUart0Byte(7)// 发送数据长度为参数长度+2,参数长度为3

SendUart0Byte(0x03)// 命令数据为“WRITE DATA”

SendUart0Byte(0x06)// 舵机控制寄存器首地址

SendUart0Byte(temp_cw_l)// 发送顺时针位置限制低位

SendUart0Byte(temp_cw_h)// 发送顺时针位置限制高位

SendUart0Byte(temp_ccw_l)// 发送逆时针位置限制低位

SendUart0Byte(temp_ccw_h)// 发送逆时针位置限制高位

temp_sum = id + 7 + 0x03 + 0x06 + temp_cw_l + temp_cw_h + temp_ccw_l + temp_ccw_h

temp_sum = ~temp_sum// 计算校验和

SendUart0Byte(temp_sum)// 发送校验和

while ( !( UCSR0A &(1<<TXC0)) ) // 等待发送完成

{ // (Waiting for finishing sending)

}

PORTA |= _BV(PA1)

PORTA &= ~_BV(PA0)// 使总线处于主机接收状态

_delay_ms(2)//送完成后,总线会被从机占用,反馈应答数据,所以进行延时

}

void SetServoPosition(unsigned char id, unsigned short int position, unsigned short int

velocity)

{

unsigned short int temp_velocity = 0// 临时速度,用于进行方向判别

unsigned short int temp_position = 0

unsigned char temp_velocity_h = 0// 待发送数据h 位

unsigned char temp_velocity_l = 0// 待发送数据l 位

unsigned char temp_position_h = 0

unsigned char temp_position_l = 0

unsigned char temp_sum = 0// 校验和寄存变量

if (velocity >1023)

{

temp_velocity = 1023// 限制速度值在可用范围内

}

else

{

temp_velocity = velocity

}

if (position >1023)

{

temp_position = 1023

}

else

{

temp_position = position

}

temp_velocity_h = (unsigned char)(temp_velocity >>8)

// 将16bit 数据拆为2个8bit 数据

temp_velocity_l = (unsigned char)temp_velocity

temp_position_h = (unsigned char)(temp_position >>8)

// 将16bit 数据拆为2个8bit 数据

temp_position_l = (unsigned char)temp_position

PORTA &= ~_BV(PA1)

PORTA |= _BV(PA0)// 使总线处于主机发送状态

UCSR0A |= (1<<TXC0)// 清除UART0写完成标志

SendUart0Byte(0xFF)// 发送启动符号0xFF

SendUart0Byte(0xFF)

SendUart0Byte(id)// 发送id

SendUart0Byte(7)// 发送数据长度为参数长度+2,参数长度为3

SendUart0Byte(0x03)// 命令数据为“WRITE DATA”

SendUart0Byte(0x1E)// 舵机控制寄存器首地址

SendUart0Byte(temp_position_l)// 发送速度数据低位

SendUart0Byte(temp_position_h)// 发送速度数据高位

SendUart0Byte(temp_velocity_l)//发送位置低字节

SendUart0Byte(temp_velocity_h)// 发送位置高字节

temp_sum = id + 7 + 0x03 + 0x1E + temp_position_l + temp_position_h + temp_velocity_l +

temp_velocity_h

temp_sum = ~temp_sum// 计算校验和

SendUart0Byte(temp_sum)// 发送校验和 (Send the checksum)

while ( !( UCSR0A &(1<<TXC0)) ) // 等待发送完成

{ // (Waiting for finishing sending)

}

PORTA |= _BV(PA1)

PORTA &= ~_BV(PA0)// 使总线处于主机接收状态

_delay_ms(2)// 发送完成后,总线会被从机占用,反馈应答数据,所以进行延时

}

void SetServoVelocity(unsigned char id, signed short int velocity)

{

unsigned char temp_sign = 0// 临时符号,用于进行方向判别

unsigned short int temp_velocity = 0// 临时速度,用于进行方向判别

unsigned char temp_value_h = 0// 待发送数据h 位

unsigned char temp_value_l = 0// 待发送数据l 位

unsigned char temp_sum = 0// 校验和寄存变量

if (velocity <0)

{

temp_velocity = -velocity// 如果为负数,则取绝对值

temp_sign = 1// 设置负数符号标志

}

else

{

temp_velocity = velocity

temp_sign = 0// 设置正数符号标志

}

if (temp_velocity >1023)

{

temp_velocity = 1023// 限制速度值在可用范围内

}

temp_velocity |= (temp_sign <<10)

temp_value_h = (unsigned char)(temp_velocity >>8)

// 将16bit 数据拆为2个8bit 数据

temp_value_l = (unsigned char)temp_velocity

PORTA &= ~_BV(PA1)

PORTA |= _BV(PA0)// 使总线处于主机发送状态

UCSR0A |= (1<<TXC0)// 清除UART0写完成标志

SendUart0Byte(0xFF)// 发送启动符号0xFF

SendUart0Byte(0xFF)// 发送启动符号0xFF

SendUart0Byte(id)// 发送id

SendUart0Byte(5)// 发送数据长度为参数长度+2,参数长度为3

SendUart0Byte(0x03)// 命令数据为“WRITE DATA”

SendUart0Byte(0x20)// 舵机控制寄存器首地址

SendUart0Byte(temp_value_l)// 发送速度数据低位

SendUart0Byte(temp_value_h)// 发送速度数据高位

temp_sum = id + 5 + 0x03 + 0x20 + temp_value_l + temp_value_h

temp_sum = ~temp_sum// 计算校验和

SendUart0Byte(temp_sum)// 发送校验和

while ( !( UCSR0A &(1<<TXC0)) ) // 等待发送完成

{

}

PORTA |= _BV(PA1)

PORTA &= ~_BV(PA0)// 使总线处于主机接收状态

_delay_ms(2)// 发送完成后,总线会被从机占用,反馈应答数据,所以进行延时

}

int main(void)

{

InitUart0()

SetServoLimit(2,0,1023)

while(1)

{

_delay_ms(1000)//延时1s

SetServoPosition(2, 1000, 500)//控制舵机以500的速度运动到1000的位置

_delay_ms(1000)//延时1s

SetServoPosition(2, 200, 100)//控制舵机以100的速度运动到200的位置

}

}

清单

STM32F103C8T6 1个,Jlink下载线 1根

MG90S舵机 1个

12V电源 1个,12V转5V降压模块(给舵机供电) 1个

杜邦线数根

MG90S舵机

如图所示,舵机有三根线,红色接5V正极,黑色接地;黄色为信号线,接收PWM信号

实物图

输出PWM控制舵机

STM32控制舵机,总的来说是向孝段银舵机信号线发送周期为20ms的PWM(Pulse Width Modulation 脉冲宽度调制)信号来控制舵机转角,PWM脉冲的占空比决定了舵机的转角位置,对应关系如下图;

STM32靠定时器TIM实现PWM信号的输出,STM32有多个定时器,分为通用定时器和高级定时器,每个通用定时器都可以输出4路PWM,本文采用TM2_CH4,及定时器2的第4路PWM;对应STM32F103C8T6上的PB11引脚;

创建工程输出PWM

本文使用STM32CubeMX创建工程,更加简单高效,即便对单片机不熟悉也可 *** 作成功;

一、打开STM32CubeMX,新建一个工程,搜索并选择STM32F103C8,然后start project;

二、进行基本设置,配置RCC、SYS、HCLK

RCC ->设置高速外部时钟HSE 选择外部时钟源

SYS ->选择Debug方式 serial wire

HCLK ->设置为72MHZ

三、设置定时器

选择TIM2

选择内部时钟源

设置Channel4为PWM模式

右侧对应管脚自动设置为复用模式

设置定时器参数

控制舵机我们需要设置PWM输出一个周期时间为20ms的信号,定时器时钟为72Mhz

预分频Prescaler设置为720-1,则单周期为72M/(Prescaler + 1) = 100Khz(0.01ms)

以20ms为周期,则Counter Period为20ms/0.01ms - 1 = 1999

此处可设定默认脉冲宽度为0.5ms,及0.5/20*2000 = 50

四、接下来设置输出格式

添加工程名PWM

修改IDE为MDK-ARM V5

在Code Genetator中设置包含库与工程格式

至此STM32CubeMX已设置完成,接下来GENERATE CODE,并打开文件;

在main函数中启动定时器,并输出一定的脉冲的PWM信号即可驱动舵机;

五、修改代码

在main.c文件相应位置处添加如下代码

启动PWM输出

输巧宴出PWM信号

/* USER CODE BEGIN Includes */

#include "stdio.h"

/* USER CODE END Includes */

/* USER CODE BEGIN 2 */

HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_4)//启动定时器

int compareValue = 150//将compareValue设置为50、150、250分别对应0°、90°、180°

/* USER CODE END 2 */

/* Infinite loop */

/* USER CODE BEGIN WHILE */

while (1)

{

/* USER CODE END WHILE */

/* USER CODE BEGIN 3 */

__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_4, compareValue)//输出PWM信号

HAL_Delay(10)

}

/* USER CODE END 3 */

}

登录后复制

添加完以上代码之后,编译,然后通过JLink将程序LOAD到STM32F103C8T6,将舵机信号线连接PB11(TIM2_CHANNEL4)口,并接上电源,舵机即可转动到指定角度;由以上定燃伍时器设定可知,compareValue值50、150、250 对应 0.5ms、1.5ms、2.5ms 对应 0°、90°、180°;若想让舵机连续转动,在50~250内循环改变compareValue值即可;

六、接线

开始时用单片机的5V输出给舵机供电,舵机哒哒哒响,但是不转,怀疑是供电不给力,单独供电后驱动成功;

JIink连接电脑和单片机,下载程序到单片机并给单片机供电

舵机黄色信号线接STM32F103C8T6引脚PB11,接收PWM信号

舵机红色电源线接稳压板5V输出正极,舵机黑色地线需与单片机地相连

调试

实 *** 中可能会出现各种各样的问题,以下有几种调试方法

一、舵机测试

调试模块一端接电,一段接舵机,手动模式下,舵机会跟着旋钮同步旋转,可以用来测试舵机是否健康;

二、串口调试助手

可下载串口调试助手,用ttl转USB模块连接电脑,在特定位置进行打印输出,检查程序是否按预设运行

stm32


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原文地址: http://outofmemory.cn/yw/12319613.html

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