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##舵机的使用

panrui@hnu.edu.cn

todo: 由于新增了bsp_pwm的支持,舵机模块需要部分重构

舵机基础知识

已最常见的SG90舵机为例SG90舵机要求工作在频率为50HZ——周期为20ms的PWM波且对应信号的高低电平在0.5ms - 2.5ms之间对应的舵机转动角度如下表所示当然也可以按照这个线性的对应关系去达到转动自己想要的角度如想要转动60°则高电平脉宽为大概为1.2ms,具体能不能转到特定的角度还和舵机的精度有关)

0.5ms-------------0度 2.5% 1.0ms------------45度 5.0% 1.5ms------------90度 7.5% 2.0ms-----------135度 10.0% 2.5ms-----------180度 12.5%

根据<font color=black size=3>Tout = (PSC+1)* (ARR+1)/Tclk</font>公式 则我们需要产生50Hz的PWM波则预分频的系数为 Prescaler = 168-1自动重装载值 Counter Period = 20000-1此时定时器产生的频率为 168Mhz/168/20000 = 50Hz。 当然这个值也可以自己设置只要满足产生的频率为50Hz即可. __HAL_TIM_SET_COMPARE(htim, Channel, compare_value); 这是设置占空比的函数 eg当初始占空比为1200/20000则为6%根据20*6%=1.2ms 1.2-0.5/(2.5-0.5)*180=63° 故舵机会转动63° 为了方便通过上述eg我们将所需要的角度与PWM计数值对应关系封装成函数。需要在初始化的時候输入我们所需要的角度和相关定时器参数即可。这样我们就可以设置SG90为参数范围内(0~180°)任意度数。


如何注册一个舵机实例

!!!

注意由于舵机为开环控制无论选择舵机为何种类型舵机都能够正常运行但是运行的角度可能会与设定不同请务必正确选择舵机型号且最多添加7个舵机 我们可以像这样注册一个舵机实例


static ServoInstance *leftservomoto;
//初始化参数
Servo_Init_Config_s config={
    //舵机安装选择的定时器及通道
    //C板有常用的7路PWM输出:TIM1-1,2,3,4 TIM8-1,2,3
    .htim=&htim1,
    .Channel=TIM_CHANNEL_1,
    //舵机的初始化模式和类型
    .Servo_Angle_Type=Start_mode,
    .Servo_type=Servo180,
};
// 设置好参数后进行初始化并保留返回的指针
leftservomoto = ServoInit(&config);

要控制一个舵机 我们提供了以下三个接口

//自由模式下,写入自由角度数值
void Servo_Motor_FreeAngle_Set(ServoInstance *Servo_Motor, int16_t S_angle);
//起止模式下,写入起始,终止角度数值(防止反复写入起始和终止角度)
void Servo_Motor_StartSTOP_Angle_Set(ServoInstance *Servo_Motor, int16_t Start_angle, int16_t Final_angle);
/*
    Free_Angle_mode, // 任意角度模式
    Start_mode,      // 起始角度模式
    Final_mode,      // 终止角度模式
*/
void Servo_Motor_Type_Select(ServoInstance *Servo_Motor,int16_t mode);
//比如我们要使用舵机,并更改一个舵机的模式
void ServoTask()
{
    //更改leftservomoto为Free_Angle_mode模式
    Servo_Motor_Type_Select(leftservomoto,Free_Angle_mode);
    //设置转到0角度
    Servo_Motor_FreeAngle_Set(leftservomoto, 0);
    //调用函数,控制电机
    Servo_Motor_Control();
}