【CW32模塊使用】SG90舵機(jī)

一、模塊來源

模塊實物展示：

資料鏈接：https://pan.baidu.com/s/1QsTIKnoQsOTCkeYLLTTjTA?pwd=8889
資料提取碼：8889

二、規(guī)格參數(shù)

驅(qū)動電壓：3V~7.2V

工作扭矩：1.6KG/CM

控制方式：PWM

轉(zhuǎn)動角度：180度

以上信息見廠家資料文件

三、移植過程

我們的目標(biāo)是將例程移植至CW32F030C8T6開發(fā)板上【能夠控制舵機(jī)旋轉(zhuǎn)的功能】。首先要獲取資料，查看數(shù)據(jù)手冊應(yīng)如何實現(xiàn)讀取數(shù)據(jù)，再移植至我們的工程。

3.1查看資料

在購買時，需要分清楚你的舵機(jī)可以轉(zhuǎn)180度，還是360度。360度的舵機(jī)是無法控制角度的，只可以控制旋轉(zhuǎn)速度。

180度舵機(jī)

360度舵機(jī)

SG90的舵機(jī)轉(zhuǎn)速不是很快，一般為0.22/60 度或0.18/60 度，所以假如你更改角度控制脈沖的寬度太快時，舵機(jī)可能反應(yīng)不過來。如果需要更快速的反應(yīng)，就需要更高的轉(zhuǎn)速了。

3.2引腳選擇

模塊接線圖

3.3移植至工程

移植步驟中的導(dǎo)入.c和.h文件與【CW32模塊使用】DHT11溫濕度傳感器相同，只是將.c和.h文件更改為bsp_sg90.c與bsp_sg90.h。這里不再過多講述，移植完成后面修改相關(guān)代碼。

在文件bsp_sg90.c中，編寫如下代碼。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-25     LCKFB-LP    first version
 */
#include "bsp_sg90.h"

unsigned int Servo_Angle = 0;//舵機(jī)角度

/******************************************************************
 * 函 數(shù) 名 稱：SG90_Init
 * 函 數(shù) 說 明：PWM配置
 * 函 數(shù) 形 參：pre定時器時鐘預(yù)分頻值    per周期
 * 函 數(shù) 返 回：無
 * 作       者：LC
 * 備       注：

配置占空比 范圍 0 ~ (per-1)
//    t = 0.5ms——————-舵機(jī)會轉(zhuǎn)動 0 °
//    t = 1.0ms——————-舵機(jī)會轉(zhuǎn)動 45°
//    t = 1.5ms——————-舵機(jī)會轉(zhuǎn)動 90°
//    t = 2.0ms——————-舵機(jī)會轉(zhuǎn)動 135°
//    t = 2.5ms——————-舵機(jī)會轉(zhuǎn)動180°
//    1.我該如何計算括號里的數(shù)，從而實現(xiàn)我想要的功能？
//    此處以90度為例。
//    答：PWM周期為20ms，所以占空比就應(yīng)該為1.5ms/20ms = 7.5%，
//    所以 TIMx 捕獲比較 1 寄存器值就為period-period*7.5% = 84-84*7.5%=77.7
******************************************************************/
void SG90_Init(void)
{
    // 啟用 GPIO 和定時器時鐘
    RCC_SIG_GPIO_ENABLE();       // 啟用 GPIO 時鐘
    RCC_SIG_TIMER_ENABLE();      // 啟用定時器時鐘

    // 初始化 GPIO
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;  // GPIO 初始化結(jié)構(gòu)體

    GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SIG;             // GPIO 引腳
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;  // 推挽輸出模式
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;     // 高速

    GPIO_AF_SIG_ENABLE();       // 啟用 GPIO 復(fù)用功能

    GPIO_Init(PORT_SIG, &GPIO_InitStruct);    // 初始化 GPIO

    // 初始化定時器 (GTIM3)
    GTIM_InitTypeDef GTIM_InitStruct;  // 定時器初始化結(jié)構(gòu)體

    GTIM_InitStruct.Mode = GTIM_MODE_TIME;              // 定時器模式
    GTIM_InitStruct.OneShotMode = GTIM_COUNT_CONTINUE;  // 連續(xù)計數(shù)模式
    GTIM_InitStruct.Prescaler = GTIM_PRESCALER_DIV64;   // 預(yù)分頻器 (DCLK = PCLK / 64 = 64 MHz / 64 = 1 MHz)
    GTIM_InitStruct.ReloadValue = 20000 - 1;            // 重裝載值 (20 ms 周期)
    GTIM_InitStruct.ToggleOutState = ENABLE;            // 輸出翻轉(zhuǎn)功能

    GTIM_TimeBaseInit(BSP_SIG_TIMER, >IM_InitStruct);  // 初始化定時器

    GTIM_OCInit(BSP_SIG_TIMER, BSP_PWM_CHANNEL, GTIM_OC_OUTPUT_PWM_LOW); // 配置輸出比較通道為低電平有效的 PWM 模式

    GTIM_Cmd(BSP_SIG_TIMER, ENABLE);  // 啟用定時器
}


/******************************************************************
 * 函 數(shù) 名 稱：Set_Servo_Angle
 * 函 數(shù) 說 明：設(shè)置角度
 * 函 數(shù) 形 參：angle=要設(shè)置的角度，范圍0-180
 * 函 數(shù) 返 回：無
 * 作       者：LC
 * 備       注：無
******************************************************************/
void Set_Servo_Angle(unsigned int angle)
{
    if(angle > 180)
    {
        angle = 180; // 限制角度在0到180度之間
    }

    // 計算PWM占空比
    // 注意：這里的20000是基于GTIM_Period設(shè)置為20000的
    // 0.5ms對應(yīng)的計數(shù) = (0.5 / 20) * 20000
    // 2.5ms對應(yīng)的計數(shù) = (2.5 / 20) * 20000
    // 因此，角度從0到180度時，占空比應(yīng)該從0.5ms到2.5ms線性變化
    unsigned int ServoAngle = (unsigned int)((0.5 + (angle / 180.0) * 2.0) / 20.0 * 20000);

    GTIM_SetCompare1(BSP_SIG_TIMER, ServoAngle);
}


/******************************************************************
 * 函 數(shù) 名 稱：讀取當(dāng)前角度
 * 函 數(shù) 說 明：Get_Servo_Angle
 * 函 數(shù) 形 參：無
 * 函 數(shù) 返 回：當(dāng)前角度
 * 作       者：LC
 * 備       注：使用前必須確保之前使用過
                void Set_Servo_Angle(unsigned int angle)
                函數(shù)設(shè)置過角度
******************************************************************/
unsigned int Get_Servo_Angle(void)
{
        return Servo_Angle;
}

在文件bsp_sg90.h中，編寫如下代碼。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-25     LCKFB-LP    first version
 */

#ifndef _BSP_SG90_H
#define _BSP_SG90_H

#include "board.h"

#define RCC_SIG_GPIO_ENABLE()       __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()

#define PORT_SIG                    CW_GPIOA

#define GPIO_SIG                    GPIO_PIN_6

#define GPIO_AF_SIG_ENABLE()        PA06_AFx_GTIM3CH1()

#define RCC_SIG_TIMER_ENABLE()      __RCC_GTIM3_CLK_ENABLE()
#define BSP_SIG_TIMER               CW_GTIM3  // 定時器
#define BSP_PWM_CHANNEL             GTIM_CHANNEL1



void SG90_Init(void);
void Set_Servo_Angle(unsigned int angle);
unsigned int Get_Servo_Angle(void);
void TIM3_PWM_Init_AllChannel(void);

#endif

四、移植驗證

在自己工程中的main主函數(shù)中，編寫如下。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-25     LCKFB-LP    first version
 */
#include "board.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_sg90.h"

int32_t main(void)
{
    int i = 0;

    board_init();

    uart1_init(115200U);

    SG90_Init();
    Set_Servo_Angle(180);
    delay_ms(1000);
    Set_Servo_Angle(0);
    delay_ms(1000);

    while(1)
    {

        Set_Servo_Angle(i++);
        if( i >= 180 )
        {
            i = 0;
        }

        delay_ms(10);
    }
}

移植現(xiàn)象：舵機(jī)從0度轉(zhuǎn)到180度后，再從0度重新開始轉(zhuǎn)。

模塊移植成功案例代碼：

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1bWrJCuW5w55yN94rDQfZGQ?pwd=LCKF

提取碼：LCKF