STM32 PWM波驅動模擬舵機（庫函式版）
數字舵機 vs 模擬舵機 “數字舵機區別於傳統的模擬舵機，模擬舵機需要給它不停的傳送PWM訊號，才能讓它保持在規定的位置或者讓它按照某個速度轉動，數字舵機則只需要傳送一次PWM訊號就能保持在規定的某個位置。”
"到底模擬舵機與數碼舵機在實際使用中有什麼區別呢？我自己總結大致有以下幾點：
1 數碼舵機在位置準確度方面要高於模擬舵機。
2 在同樣標稱1.6公斤的舵機面前數碼舵機在實際表現中會感覺更加“力氣大”而模擬舵機就會“肉”點。
3 模擬舵機由於控制晶片是類比電路，所以即便是相同型號的舵機會存在小小的效能差異，而數碼舵機在一致性方面就非常好。
4 數碼舵機一般均採用PID優化演算法，所以，線性要好過模擬舵機。
5 對於高靈敏度的控制，建議選擇數碼舵機，如直升機的控制，高速固定翼飛機，高速滑翔機，比賽用車膜型，雲臺的控制等
6 對於不是特別需要靈敏度的場合，如低速固定翼（二戰飛機，練習機，低速滑翔機等），船模，娛樂用車模等。可以考慮模擬舵機。
基本上參考《STM32不完全手冊——庫函式版本》
pwm.c 初始化函式
//PWM輸出初始化 //arr：自動重灌值 //psc：時鐘預分頻數 void TIM_PWM_Init(u16 arr,u16 psc) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 | RCC_APB1Periph_TIM3 | RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);// 使能定時器時鐘TIM2/TIM3/TIM4 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE); //使能GPIOA/GPIOB外設時鐘使能 //設定該引腳為複用輸出功能,輸出TIM2 CH3(PA2複用輸出)、TIM2 CH4(PA3複用輸出)的PWM脈衝波形 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; //TIM2_CH3(PA2複用輸出)、TIM2 CH4(PA3複用輸出) GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //複用推輓輸出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9; //TIM3的3、4通道,TIM4的3、4通道 GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); //B口的0、1對應TIM3的3、4通道，B口的8、9對應TIM4的3、4通道,設定為複用推輓輸出 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //設定在下一個更新事件裝入活動的自動重灌載暫存器週期的值 50HZ TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //設定用來作為TIMx時鐘頻率除數的預分頻值 不分頻 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //設定時鐘分割:TDTS = Tck_tim TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上計數模式 TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根據TIM_TimeBaseInitStruct中指定的引數初始化TIMx的時間基數單位 TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根據TIM_TimeBaseInitStruct中指定的引數初始化TIMx的時間基數單位 TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //根據TIM_TimeBaseInitStruct中指定的引數初始化TIMx的時間基數單位 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //選擇定時器模式:TIM脈衝寬度調製模式1 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比較輸出使能 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //設定待裝入捕獲比較暫存器的脈衝值 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //輸出極性:TIM輸出比較極性高 TIM_OC3Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); //根據TIM_OCInitStruct中指定的引數初始化外設TIMx TIM_OC3PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable); //CH3預裝載使能 TIM_OC4Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); //根據TIM_OCInitStruct中指定的引數初始化外設TIMx TIM_OC4PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable); //CH4預裝載使能 TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根據TIM_OCInitStruct中指定的引數初始化外設TIMx TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //CH3預裝載使能 TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根據TIM_OCInitStruct中指定的引數初始化外設TIMx TIM_OC4PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //CH4預裝載使能 TIM_OC3Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); //根據TIM_OCInitStruct中指定的引數初始化外設TIMx TIM_OC3PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable); //CH3預裝載使能 TIM_OC4Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); //根據TIM_OCInitStruct中指定的引數初始化外設TIMx TIM_OC4PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable); //CH4預裝載使能 TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的預裝載暫存器 TIM_CtrlPWMOutputs(TIM2,ENABLE); //MOE 主輸出使能 TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能TIM2 TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的預裝載暫存器 TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3,ENABLE); //MOE 主輸出使能 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIM3 TIM_ARRPreloadConfig(TIM4, ENABLE); //使能TIMx在ARR上的預裝載暫存器 TIM_CtrlPWMOutputs(TIM4,ENABLE); //MOE 主輸出使能 TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //使能TIM4 }
int main(void)
{
u16 pwmval1=749;//1.5ms->90度
delay_init(); //延時函式初始化
TIM_PWM_Init(9999,143);//不分頻。PWM 頻率=72*10^6/(9999+1)/(143+1)=50Hz
while(1)
{
//調節佔空比pwmval1/(9999+1)
TIM_SetCompare3(TIM2,pwmval1);TIM_SetCompare4(TIM2,pwmval1);
TIM_SetCompare3(TIM3,pwmval1);TIM_SetCompare4(TIM3,pwmval1);
TIM_SetCompare3(TIM4,pwmval1);TIM_SetCompare4(TIM4,pwmval1);
}
}
以下轉自：http://www.cnblogs.com/ghdnui/articles/3429732.html
void TIM_Configuration(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3 | RCC_APB1Periph_TIM4 , ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; //TIM3的1、2通道 ，產生PWM
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //PA的6，7口對應TIM3的1、2通道，設定為複用推輓輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9; //TIM4的1、2、3、4通道
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); //B口的6，7，8，9對應TIM4的1、2、3、4通道，設定為複用推輓輸出
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period =9999; //自動過載週期值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =143; //預分頻值 ,這裡是50HZ
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0; //時鐘分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //計數摸式為向上計數
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //TIM3,和TIM4用的相同配置，寫入配置 ,PWM頻率為50HZ
//設定佔空比
TIM_OCStructInit(& TIM_OCInitStructure); //恢復初始
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //定時器模式為pwm模式1
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =0; //脈衝值，即輸出都是低電平
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //極性為高
TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //將配置資料寫入TIM3的通道1
TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //預裝載使能
TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);
TIM_OC1Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC1PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);
TIM_OC2Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC2PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);
TIM_OC3Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC3PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);
TIM_OC4Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC4PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);//TIM4的4個通道都用相同的配置
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM4, ENABLE); //使能PWM模式
}void SetJointAngle(u8 ID, float angle)
{
switch(ID)
{
case 0: //-90°~90°
angle=angle+90.0;
angle=(u16)(50.0*angle/9.0+249.0);
TIM_SetCompare1(TIM3,angle);
break;
//0°~180°
case 1:
angle=(u16)(4.175*angle+409.25);
TIM_SetCompare2(TIM3,angle);
break;
case 2: //-150°~0°
angle=-angle;
angle=(u16)(4.175*angle+480.0);
TIM_SetCompare1(TIM4,angle);
break;
case 3:
angle=-180-angle;
angle=-angle;
angle=(u16)(4.175*angle+315.0);
TIM_SetCompare2(TIM4,angle);
break;
//-90°~90°
case 4:
angle=90.0+angle;
angle=(u16)(249.0+50.0*angle/9.0);
TIM_SetCompare3(TIM4,angle);
break;
default: break;
}
}舵機原理：http://blog.csdn.net/a2009374138/article/details/8772432
1、什麼是舵機
舵機是一種位置（角度）伺服的驅動器，適用於那些需要角度不斷變化並可以保持的控制系統。目前在高檔遙控玩具，如航模，包括飛機模型，潛艇模型；遙控機器人中已經使用得比較普遍。舵機是一種俗稱，其實是一種伺服馬達。
2、工作原理
控制訊號由接收機的通道進入訊號調製晶片，獲得直流偏置電壓。它內部有一個基準電路，產生週期為20ms，寬度為1.5ms的基準訊號，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出。最後，電壓差的正負輸出到電機驅動晶片決定電機的正反轉。當電機轉速一定時，通過級聯減速齒輪帶動電位器旋轉，使得電壓差為0，電機停止轉動。當然我們可以不用去了解它的具體工作原理，知道它的控制原理就夠了。就象我們使用電晶體一樣，知道可以拿它來做開關管或放大管就行了，至於管內的電子具體怎麼流動是可以完全不用去考慮的。
3、舵機的控制
舵機的控制一般需要一個20ms左右的時基脈衝，該脈衝的高電平部分一般為0.5ms~2.5ms範圍內的角度控制脈衝部分。以180度角度伺服為例，那麼對應的控制關係是這樣的：0.5ms----------- 0度
1.0ms----------- 45度
1.5ms----------- 90度
2.0ms-----------135度
2.5ms-----------180度
小型舵機的工作電壓一般為4.8V或6V，轉速也不是很快，一般為0.22/60度或0.18/60度，所以假如你更改角度控制脈衝的寬度太快時，舵機可能反應不過來。如果需要更快速的反應，就需要更高的轉速了。
舵機上有三根線，分別為VCC、GND、訊號線。而不需要另外接驅動模組，直接用微控制器的管腳控制就行了。控制訊號一般要求週期為20ms的PWM訊號。
如果要更為精確的控制舵機（轉動角度差<=1度），則需要控制輸出PWM訊號的佔空比，
例如：我可以把0~180分為1024份（可以任取，決定與定時器的時鐘頻率），範圍為0.5ms~2.5ms
則可以得到0.09度/us，因此可以由 PWM=0.5+N*0.09（N是角度）控制舵機轉動0~180度間的任意角度。
轉自：http://blog.csdn.net/gtkknd/article/details/39296151
首先，本人雖然初學STM32但極力反對一種誤人子弟的觀點：“對於STM32這樣級別的MCU，有庫函式就不用去看暫存器怎麼操作的了！”
好了，言歸正傳，最近總看到很多朋友對於PWM這個實驗有很多的疑惑，看到原子也在極力的回覆也挺累的（體諒一下幸苦的原子大神，(*^__^*) ），所以我打算寫這麼一篇文字來闡述一下我個人對STM32的PWM的理解。
首先來說，你要使用PWM模式你得先選擇用那個定時器來輸出PWM吧！除了TIM6、TIM7這兩個普通的定時器無法輸出PWM外，其餘的定時器都可以輸出PWM，每個通用定時器可以輸出4路PWM，高階定時器TIM1、TIM8每個可輸出7路PWM，這裡為了方便起見，我們選擇與實驗相同的TIM3的通道2來說明。選好定時器及通道後，下一步就是要使能定時器的時鐘，根據需要看看是否需要重對映IO,然後就是配置輸出PWM的IO及定時器，到這裡原子的視訊及例程都有詳細的介紹，這裡只需要提一點有些網友疑惑的TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;這句話是什麼作用？其實仔細看過技術手冊後發現這句話與PWM輸出實驗其實是沒關係的，這句話是設定定時器時鐘(CK_INT)頻率與數字濾波器(ETR，TIx)使用的取樣頻率之間的分頻比例的（與輸入捕獲相關），0表示濾波器的頻率和定時器的頻率是一樣的。至於其餘部分，我就不再贅述。做完這些準備工作後，我就針對大多數朋友疑惑的地方——PWM模式的初始化設定做一個詳細的闡述：先貼程式碼
1 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //選擇定時器模式:TIM脈衝寬度調製模式2
2 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比較輸出使能
3 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //輸出極性:TIM輸出比較極性高
4 TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); //根據T指定的引數初始化外設TIM3 OC2
5 TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的預裝載暫存器,即TIM3_CCR2的預裝載值在更新事件到來時才能被傳送至當前暫存器中。
6 TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIM3
這6句話就把PWM的通道配置好了，一句句來解釋：
這裡原子選擇的PWM2模式，為什麼選擇的是PWM2模式呢？為什麼不選擇PWM1模式呢？兩者又有什麼區別呢？下面我們就一探究竟，PWM1和PWM2模式是由CCMR1的OC1M和OC2M來決定的，因為我們選擇的是是通道2，所以設定的是OC2M，再看相關介紹
OC1M[2:0]：輸出比較1模式(Output compare 1 enable)
110：PWM模式1－ 在向上計數時，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1時通道1為有效電平，否則為
無效電平；在向下計數時，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1時通道1為無效電平(OC1REF=0)，否
則為有效電平(OC1REF=1)。
111：PWM模式2－ 在向上計數時，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1時通道1為無效電平，否則為
有效電平；在向下計數時，一旦TIMx_CNT>TIMx_CCR1時通道1為有效電平，否則為無效電
平。
看到紅色的“有效電平”了吧，那麼這又是誰定義的呢？別急，再看手冊，可知它是由CCER這個暫存器的CCxP來決定的這裡是通道2，所以是CC2P，繼續看介紹
CC1P：輸入/捕獲1輸出極性(Capture/Compare 1 output polarity) 位1
CC1通道配置為輸出：
0：OC1高電平有效
1：OC1低電平有效
現在很清楚了吧，又因為第3句，TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //輸出極性:TIM輸出比較極性高，所以這裡我們設定的CC2P是0，也就是預設的OC2高電平有效。這樣第3句話也捎帶著解釋了，哈哈！由於我們的戰艦板的LED是低電平亮，而剛開始的給CC2P用來設定佔空比的led0pwmval為0它是小於等於TIM3_CNT的，也就符合TIMx_CNT>=TIMx_CCR1時通道2輸出有效電平，也就是高電平，所以你把原子的例程原封不動的Down到板子裡，會看到剛上電，LED燈是不亮的。現在這塊明白了吧！若你覺得還是不爽，我就非得用PWM1模式，那也可以，就像有個網友說“我拿原子的PWM
Code就改了一個PWM1模式，按原子講的PWM1和PWM2的輸出是相反的啊，可是我上電發現LED是常亮的啊？怎麼回事啊，求解釋啊。。。”我們來分析一下這位朋友的程式碼，他把PWM2改成了PWM1，別的什麼都沒動，那麼現在符合“PWM模式1－ 在向上計數時，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1時通道1為有效電平”
，否則為無效電平。“結果必然是就是LED長亮嘍，要想得到跟原代媽一樣的效果，那就把CC2P設定成1，OC2低電平有效，這樣就可以了，有興趣的朋友可以動手試試！（實踐出真知嗎！）
好了，廢了這麼多話，也不早了 洗洗睡吧！希望這篇文字對PWM有疑惑的朋友有所幫助！希望大家共同進步！分享是一種快樂，歡迎批評指正！
遺漏了一點，第5句還沒解釋呢，
5 TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM3在CCR2上的預裝載暫存器,即TIM3_CCR2的預裝載值在更新事件到來時才能被傳送至當前暫存器中。
這句話是說，CCR2中的預裝載值何時被傳送到當前的CNT暫存器中，這裡我們選擇的是當更新事件到來的時候才裝載，追蹤暫存器的設定可知，原來設定的是CCMR1的OC2PE,其實還有一種方式是立即裝載看手冊:
OC1PE：輸出比較1預裝載使能(Output compare 1 preload enable) 位3
0：禁止TIMx_CCR1暫存器的預裝載功能，可隨時寫入TIMx_CCR1暫存器，並且新寫入的數
值立即起作用。
1：開啟TIMx_CCR1暫存器的預裝載功能，讀寫操作僅對預裝載暫存器操作，TIMx_CCR1的
預裝載值在更新事件到來時被傳送至當前暫存器中。
注意：
舵機供電得特別注意；供電電流必須能夠驅動舵機呢。 否則 結果不如人意。舵機的電一般是單獨提供的呢。