最近学习了stm32，就想用它来控制舵机，然后写下这篇文章分享给大家，如果有理解不到位的地方欢迎大家指正。（我使用的是stm32f103ve型号的开发板，即使和你的型号不同，也有参考价值）

想要控制舵机的转动，首先你得知道舵的工作原理。

舵机的主要组成部分为伺服电机，所谓伺服就是服从信号的要求而动作。在信号来之前，转子停止不动；信号来到之后，转子立即运动。因此我们就可以给舵机输入不同的信号,来控制其旋转到不同的角度。

舵机接收的是PWM信号，当信号进入内部电路产生一个偏置电压，触发电机通过减速齿轮带动电位器移动，使电压差为零时，电机停转，从而达到伺服的效果。简单来说就是给舵机一个特定的PWM信号，舵机就可以旋转到指定的位置。

舵机上有三根线，分别是GND、VCC和SIG，也就是地线、电源线和信号线，其中的PWM波就是从信号线输入给舵机的。

一般来说，舵机接收的PWM信号频率为50HZ，即周期为20ms。当高电平的脉宽在0.5ms-2.5ms之间时舵机就可以对应旋转到不同的角度。如下图。

6 ]/ u( W* E# e! z+ A8 _" j

那么我们如何使用stm32给舵机输入信号，让它听从我们的指挥呢？

想要输出PWM信号自然就得用上TIM定时器，而基本定时器没有PWM信号的输出功能，所以只能选用通用定时器和高级定时器。对于初始化这些外设无非也就是那些套路，我总结为如下几点：1、开启该外设的时钟2、配置初始化结构体（如果有对应的GPIO还需要初始化该GPIO）3、调用结构体初始化函数4、该使能的使能

9 m, I; z4 E4 s  K4 L" S0 |, z对于TIM来说初始化结构体有两个，分别是时基结构体和输出比较结构体，除此之外还需要做的是先选择具体开启哪条输出通道，我选择的是TIM1（高级定时器）的CH1（通道一），对应的GPIO是PA8。我还初始化了通道一的互补通道PB13，为了更加方便测试。下面是初始化部分的代码。

1. <font color="#000000"><font size="3" face="Tahoma">
   
2. static void TIM_GPIO_Config(void)
   
3. {
   
4.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   
5. 
   6 y9 Y* Y  U' b2 {3 x
6.   // 输出比较通道 GPIO 初始化
   
7.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
   9 Q) ~: H; `) N0 V
8.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_8;
   
9.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
   
10.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    % p: Y, n. p3 C* x5 n
11.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
12. 
    2 L$ l2 G# _2 c3 ?8 U
13.   // 输出比较通道互补通道 GPIO 初始化
    1 l- u, e7 Z% \$ f: h: [) u
14.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    
15.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_13;
    $ H$ N" I9 }3 P
16.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    , p" T- [( K4 c8 f, f. V% \0 l
17.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    # O# l- v4 g& z
18.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    9 W$ j8 G. ~' h4 L
19.         
    
20.         // BKIN引脚默认先输出低电平
    
21.         GPIO_ResetBits(ADVANCE_TIM_BKIN_PORT,ADVANCE_TIM_BKIN_PIN);
    
22. }
    
23. 
    & h8 K% Q) b+ ^  `, y9 m% A
24. static void Advance_TIM_Config(void)
    % e% p; y6 s2 T  }/ f
25. {
    ( H4 ~' ?" W9 q7 Q' I
26.           // 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72M
      J+ T; [9 S, F  {/ y( }  v
27.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);
    : K/ n$ L/ @; h* J$ `
28. 
    ; Q  O) M0 ^1 F9 j3 ~2 M4 z
29. /*--------------------时基结构体初始化-------------------------*/
    
30.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    # [+ @) e3 A) B5 P- {4 g$ l' R: {, G
31.         // 自动重装载寄存器的值，累计TIM_Period+1个频率后产生一个更新或者中断
    
32.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period= (200-1);        
    & b1 w% h) ]. D9 S6 J
33.         // 驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)
    9 P$ `! t, F3 P+ Y' Q) y
34.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= (7200-1);        
    
35.         // 时钟分频因子 ，用于配置死区时间，没用到，随意
    * R$ H2 M% |; e: G4 h! }
36.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;               
    
37.         // 计数器计数模式，设置为向上计数
    
38.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;               
    * r/ \, r, [) ]. E
39.         // 重复计数器的值，没用到，可以随意设置
    : ~2 f, T1 u2 k
40.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;        
    
41.         // 初始化定时器
    " e% ~; I( B( [
42.         TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);
    
43. 
    
44.         /*--------------------输出比较结构体初始化-------------------*/               
      {% h/ r$ t6 G  d8 p4 V. P& i
45.         TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
    
46.         // 配置为PWM模式2
    - X1 e& q+ w& C  a* V1 d' u
47.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;
    
48.         // 输出使能
    6 l+ l8 u8 C1 L( p
49.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    
50.         // 互补输出使能
    + B5 C+ q  e7 p% I$ e$ C
51.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;
    
52.         // 设置占空比大小
    
53.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
    4 o  U4 G! X# H
54.         // 输出通道电平极性配置
    , ]/ n. b/ L) R' I2 E
55.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    # A& h4 m2 A0 |! [
56.         // 互补输出通道电平极性配置
    $ f- k& ]: m$ Y
57.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;
    
58.         // 输出通道空闲电平极性配置
    
59.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;
    
60.         // 互补输出通道空闲电平极性配置
    & ~& v7 ~  A2 f1 R% ]
61.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Reset;
    $ ~- d1 A* t; `3 }' W7 b+ \  i9 S8 v9 N' a
62.         TIM_OC1Init(ADVANCE_TIM, &TIM_OCInitStructure);
    
63.         TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);
    - e& N7 S, [( c) x3 P
64.         
    
65.         // 使能计数器
    - o8 Q* Y2 n; n% {. ^
66.         TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);        
    6 _# n8 N5 |" A% R
67.         // 主输出使能，当使用的是通用定时器时，这句不需要
    
68.         TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);
    
69. }
    
70. 
    7 d: `5 b- k6 J+ V" K; l7 Q
71. void TIM_Init(void)
    
72. {
    + ^' P/ ~, R9 G7 L* D5 y* u6 _
73.         TIM_GPIO_Config();
    * ~) M) a& k4 u; f) K/ `" a
74.         Advance_TIM_Config();
    
75. }</font></font>

复制代码

) F6 d4 D1 g; {8 m; q0 Z

在代码中要特别注意的是时基结构体的TIM_Period（自动重装载寄存器值，简称arr）和TIM_Prescaler（预分频寄存器值，简称psc），因为这两个决定了输出PWM信号的周期。具体的周期计算公式为：周期=（arr+1）*（psc+1）/CLK。其中CLK为计数器的时钟频率，我的是72MHZ，也就是72000000。最后计算结果单位为秒，结果为0.02s，也就是20ms。这样的配置就是为了让输出的PWM信号达到前面说到的舵机要求的20ms周期。

在初始化完成之后，就可以在main函数中实现信号的输出了。
$ V0 u) _3 r( T7 K) t
! a* c; t* H2 a9 q

前面说过，在周期20ms的PWM信号中，不同的脉宽对应舵机不同的转动角度，在0.5ms-2.5ms间有效，因此我们可以在main函数中配置几个不同的脉宽。要注意的是stm32并不直接配置脉宽，而是通过配置占空比来配置脉宽的。

( r, s5 A# j$ L  I' E  u) P/ |1 u

配置占空比有个重要的函数TIM_SetCompare1()，具体用法如果不懂可以去看手册。main函数代码如下。

1. <font color="#000000"><font size="3" face="Tahoma">
   
2. #include "stm32f10x.h"
   
3. #include "bsp_Advance_tim.h"
   
4. #include "delay.h"
   0 R, I5 z) i  I0 U
5. 
   * I4 l* c/ D6 v! X
6. int main(void)
   . |& ]- e: h" }) X( w& g
7. {
   1 w$ F4 c2 }$ t
8.         int delay_time;
   , C; {+ ^. |* ^5 P2 e
9.         delay_init(); //延时函数初始化
   
10.         TIM_Init(); //定时器初始化
    
11.         
    
12.         delay_time = 500;
    
13.         while(1)
    0 D4 w* O) E6 T7 `* o4 _2 ~
14.         {
    / T4 t# |0 M# S% D
15.                 delay_ms(delay_time);
    
16.                 TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 175); //对应180度
    * N- _( T: N# L: S, [1 {9 F8 n$ y) }
17.         delay_ms(delay_time);
    
18.                 TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 180); //对应135度
    
19.         delay_ms(delay_time);
    
20.                 TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 185); //对应90度
    
21.         delay_ms(delay_time);
    , W& m: @+ }3 m2 t" F5 L
22.                 TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 190); //对应45度
    4 I' i3 W$ `, c; s7 `
23.         delay_ms(delay_time);
    2 }* d* H( d# W0 f( C
24.                 TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 195); //对应0度
    
25.         }
    
26. }</font></font>

复制代码

如果在定时器初始化时TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode配置的是PWM1模式那么main中的占空比就依次为25、20、15、10、5。在你们自己试验时，可以将占空比设置成各种不同的值，看看有什么不同的效果。

% {0 n# o& L' a

在这补充一点如何连线：可以用杜邦线将舵机的电源与stm32的5v或3.3v引脚连接，将地线与stm32的GND连接，将舵机的信号线与stm32的PWM信号输出引脚连接。
0 I, ^0 ]- n" F, [" s( B- J! e
3 {2 U  o, Q7 g, ]: m. ~  O
5 s- t/ ^: \2 c/ @  L' ]