舵机驱动——STM32F407ZGT6探索者——HAL库

1、材料准备

　　开发板：正点原子STM32F407ZGT6探索者

　　舵机：SG90

　　舵机线材分辨：褐色 / 红色 / 橘黄色 —— GND / VCC / PWM_signal

　　与开发板接线：褐色 / 红色 / 橘黄色 —— GND / +5V / PF6（任选的PF6）

2、知识准备

　　2.1、舵机需要的信号频率为50HZ，对应周期是 0.02 ，所以 arr 设置为 20000 -1 ，psc 设置为 168-1，原因是这么设置可刚好按如下算出频率是50HZ；

　　2.2、定时器工作频率 Ft = 84 MHz ，单位:Mhz，来源：此次任选采用PF6针脚，而PF6可重映射到TIM10_CH1，而TIM10挂载在APB2上，APB2上的定时器时钟频率是168HZ（前提是这块开发板的SYSCLK直接设置到最大频率168MHz）。还想看168的图解来源请直接打开CuceMX或CubeIDE在“时钟树配置栏目”看到。

　　2.3、计算方法

　　定时器溢出时间计算方法: Tout = ( (arr + 1) * (psc + 1) ) / Ft us.

　　周期 = （2 0000 * 168）/ （168 000 000） = 0.02 秒；

　　频率 = 1 / 周期 = 50 HZ ；

3、代码块

gtim.h

#服务器托管网ifndef __GTIM_H
#define __GTIM_H

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"

/*********************************以下是通用定时器PWM输出实验相关宏定义*************************************/

/* TIMX PWM输出定义 
 * 这里输出的PWM控制LED0(RED)的亮度 ， 或控制别的，如舵机
 * 默认是针对TIM2~TIM5
 * 注意: 通过修改这几个宏定义,可以支持TIM1~TIM8任意一个定时器,任意一个IO口输出PWM
 */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PORT     GPIOF
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PIN      GPIO_PIN_6
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOF_CLK_ENABLE(); }while(0) /* PF口时钟使能 */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_AF      GPIO_AF3_TIM10                /* 端口复用到TIM10，舵机用 */


/* TIMX REMAP设置
 * 因为外设接在例如PF6上, 必须通过开启TIM10的部分重映射功能, 才能将TIM10_CH1输出到PF6上
 */
#define GTIM_TIMX_PWM            TIM10                    /* TIMx */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY          TIM_CHANNEL_1                /* 通道Y,  1#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_CCRX        TIM10->CCR1                 /* 通道Y的输出比较寄存器 */
#define GTIM_TIMX_PWM_CHY_CLK_ENABLE()    do{ __HAL_RCC_TIM10_CLK_ENABLE(); }while(0) /* TIMx 时钟使能 */

/****************************************************************************************************/

void gtim_timx_pwm_chy_init(uint16_t arr, uint16_t psc);  /* 通用定时器 PWM初始化函数 */

#endif

gtim.c

#include "./BSP/TIMER/gtim.h"

TIM_HandleTypeDef g_timx_pwm_chy_handle;   /* 定时器x句柄 */

/**
 * @brief    通用定时器TIM 10 通道 1 PWM输出 初始化函数（使用PWM模式1）
 * @note
 *        通用定时器的时钟来自APB2
 *        通用定时器的时钟为APB2时钟的2倍, 而APB2为84 MHZ, 所以定时器时钟 = 168Mhz
 *        定时器溢出时间计算方法: Tout = ((arr + 1) * (psc + 1)) / Ft us.
 *        Ft = 定时器工作频率,单位:Mhz
 *
 * @param    arr: 自动重装值
 * @param    psc: 预分频系数
 * @retval    无
 */
void gtim_timx_pwm_chy_init(uint16_t arr, uint16_t psc)
{
  TIM_OC_InitTypeDef timx_oc_pwm_chy = {0};            /* 定时器输出句柄 */
  
  g_timx_pwm_chy_handle.Instance = GTIM_TIMX_PWM;         /* 定时器10 */
  g_timx_pwm_chy_handle.Init.Prescaler = psc;           /* 预分频系数 */
  g_timx_pwm_chy_handle.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;  /* 递增计数模式 */
  g_timx_pwm_chy_handle.Init.Period = arr;            /* 自动重装载值 */
  HAL_TIM_PWM_Init(&g_timx_pwm_chy_handle);            /* 初始化PWM */

  timx_oc_pwm_chy.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;            /* 模式选择PWM1 */
  timx_oc_pwm_chy.Pulse = 0;                /* 设置CCR比较值,此值用来确定占空比 */

  timx_oc_pwm_chy.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;                    /* 输出比较极性为HIGH */
  HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&g_timx_pwm_chy_handle, &timx_oc_pwm_chy, GTIM_TIMX_PWM_CHY); /* 配置TIM10通道1 */
  HAL_TIM_PWM_Start(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY);              /* 开启对应PWM通道 */
}


/**
 * @brief    定时器底层驱动，时钟使能，引脚配置
        此函数会被HAL_TIM_PWM_Init()调用
 * @param    htim:定时器句柄
 * @retval    无
 */
void HAL_TIM_PWM_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  if (htim->Instance == GTIM_TIMX_PWM)                              /* htim->Instance定时器基地址 */
   {
    GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
        
    GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_CLK_ENABLE();              /* 开启通道1的CPIO时钟 */
    GTIM_TIMX_PWM_CHY_CLK_ENABLE();                 /* 使能定时器时钟 */

    gpio_init_struct.Pin = GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PIN;       /* 通道1的GPIO口 */
    gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;            /* 复用推挽输出 */
    gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;              /* 上拉 */
    gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;            /* 高速 */
    gpio_init_struct.Alternate = GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_AF;     /* IO口REMAP设置, 是否必要查看头文件配置的说明! */
    
        HAL_GPIO_Init(GTIM_TIMX_PWM_CHY_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
   }
}

main.c

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/TIMER/gtim.h"

extern TIM_HandleTypeDef g_timx_pwm_chy_handle; /* 定时器x句柄 */

int main(void)
{                        

  uint16_t pwm_val = 0;                       /* pwm value ，动态调节占空比时用到*/
  
  HAL_Init();                 /* 初始化HAL库，必选 */
  sys_stm32_clock_init(336, 8, 2, 7);     /* 设置时钟,168Mhz，必选 */
  delay_init(168);              /* 延时初始化，必选 */
  usart_init(115200);             /* 串口初始化为115200，可选*/
  led_init();                 /* 初始化 LED ，可选*/

  gtim_timx_pwm_chy_init(20000- 1, 168 - 1); //20000*168/168000000=0.02s
  
    delay_ms(10);
    LED0(0); /* 上电后程序运行提示 */
    delay_ms(10);
    
  while (1)
   {
        pwm_val =1500;    /* 1500对应约90度，前提是将指针拨到与机身长边平行 */
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY, pwm_val); /* 修改比较值控制占空比 */            delay_ms(1000);
        
        pwm_val = 500;    
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY, pwm_val); /* 修改比较值控制占空比 */
        delay_ms(1000); 
        
        pwm_val = 1500;    
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY, pwm_val); /* 修改比较值控制占空比 */
        delay_ms(1000);     
        
        pwm_val = 2500;    
    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&g_timx_pwm_chy_handle, GTIM_TIMX_PWM_CHY, pwm_val); /* 修改比较值控制占空比 */
        delay_ms(1000);
   }
}

4、注释：

　　4.1、此块代码可以直接拿去用，也可以按照需求改 main.c 里 while(1) 里面的语句完成自定义控制。

　　4.2、PF6 与 “ATK MODULE” 处插 “ WIFI模块——正点原子ATK ESP 01 ” 占用冲突，请务必取下WIFI模块再拷贝代码运行或者非要用WiFi模块那就不用PF6改用其他带定时器pwm输出的引脚。

== 看完请点赞，小手一点，水逆退散！！！==

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