STM32 HAL 180°舵机控制 PWM/中断方法

舵机硬件接线具体电源看购买的商品详情页不同商家与型号可能有差异舵机工作原理舵机控制需要一个20MS左右的时基脉冲该脉冲的高电平部分一般为0.5MS-2.5MS范围内的角度控制脉冲部分对应的控制关系为设置ARR为20000-10.5MS-------0度-----占空比0.5%--5001.0MS-----45度-----占空比1.0%--10001.5MS------90度----占空比1.5%--15002.0MS-- -135度-----占空比2.0%--20002.5MS- --180度-----占空比2.5%--2500舵机从上面看是逆时针转动的,这两个例程烧录后现象都是舵机逆时针角度增加可增加90°左右1.直接PWM控制cubemx配置使用TIM2 CHANNEL1黄色线接PA0PSC72-1,ARR20000-1,记得配置时钟为72MHz完整代码//servo.h #ifndef __SERVO_H #define __SERVO_H #include stm32f1xx_hal.h //定义一个结构体用于管理舵机的角度 struct SERVO{ uint16_t angel; uint16_t max_angel; uint16_t min_angel; }; void Servo_Init(void); void Servo_Set_Angel(uint16_t angel); void Servo_Up(uint8_t unit_angel); void Servo_Down(uint8_t unit_angel); #endif//servo.c #include servo.h extern TIM_HandleTypeDef htim2; //根据需要设置初始角度最大角度最小角度 struct SERVO servo {90,180,0}; //初始化 void Servo_Init(void) { //HAL_TIM_Base_Start(htim2); HAL_TIM_PWM_Start(htim2,TIM_CHANNEL_1); //上电后舵机角度为设置的初始角度 Servo_Set_Angel(servo.angel); } //封装舵机控制函数 void Servo_Set_Angel(uint16_t angel) { uint16_t pwm (2000/180)*angel500; __HAL_TIM_SET_COMPARE(htim2,TIM_CHANNEL_1,pwm); } //舵机角度增加单位角度函数 void Servo_Up(uint8_t unit_angel) { //更新角度 servo.angel unit_angel; //限幅 if(servo.angel servo.max_angel) { servo.angel servo.max_angel; } //设置角度 Servo_Set_Angel(servo.angel); } //舵机角度减小单位角度函数 void Servo_Down(uint8_t unit_angel) { //更新角度 servo.angel unit_angel; //限幅 if(servo.angel servo.min_angel) { servo.angel servo.min_angel; } //设置角度 Servo_Set_Angel(servo.angel); }//main.c /* USER CODE BEGIN Header */ /** ****************************************************************************** * file : main.c * brief : Main program body ****************************************************************************** * attention * * Copyright (c) 2026 STMicroelectronics. * All rights reserved. * * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file * in the root directory of this software component. * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS. * ****************************************************************************** */ /* USER CODE END Header */ /* Includes ------------------------------------------------------------------*/ #include main.h #include tim.h #include usart.h #include gpio.h /* Private includes ----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN Includes */ #include servo.h #include encoder.h #include uart.h /* USER CODE END Includes */ /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PTD */ /* USER CODE END PTD */ /* Private define ------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PD */ #define UNIT_ANGEL 5 /* USER CODE END PD */ /* Private macro -------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PM */ /* USER CODE END PM */ /* Private variables ---------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN PV */ /* USER CODE END PV */ /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/ void SystemClock_Config(void); /* USER CODE BEGIN PFP */ /* USER CODE END PFP */ /* Private user code ---------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN 0 */ /* USER CODE END 0 */ /** * brief The application entry point. * retval int */ int main(void) { /* USER CODE BEGIN 1 */ /* USER CODE END 1 */ /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/ /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */ HAL_Init(); /* USER CODE BEGIN Init */ /* USER CODE END Init */ /* Configure the system clock */ SystemClock_Config(); /* USER CODE BEGIN SysInit */ /* USER CODE END SysInit */ /* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_TIM2_Init(); MX_TIM3_Init(); MX_USART1_UART_Init(); /* USER CODE BEGIN 2 */ Servo_Init(); /* USER CODE END 2 */ /* Infinite loop */ /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { Servo_Up(UNIT_ANGEL); HAL_Delay(1000); /* USER CODE END WHILE */ /* USER CODE BEGIN 3 */ } /* USER CODE END 3 */ } /** * brief System Clock Configuration * retval None */ void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct {0}; /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters * in the RCC_OscInitTypeDef structure. */ RCC_OscInitStruct.OscillatorType RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; RCC_OscInitStruct.HSEState RCC_HSE_ON; RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue RCC_HSE_PREDIV_DIV1; RCC_OscInitStruct.HSIState RCC_HSI_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource RCC_PLLSOURCE_HSE; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL RCC_PLL_MUL9; if (HAL_RCC_OscConfig(RCC_OscInitStruct) ! HAL_OK) { Error_Handler(); } /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks */ RCC_ClkInitStruct.ClockType RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider RCC_HCLK_DIV2; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) ! HAL_OK) { Error_Handler(); } } /* USER CODE BEGIN 4 */ /* USER CODE END 4 */ /** * brief This function is executed in case of error occurrence. * retval None */ void Error_Handler(void) { /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */ /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */ __disable_irq(); while (1) { } /* USER CODE END Error_Handler_Debug */ } #ifdef USE_FULL_ASSERT /** * brief Reports the name of the source file and the source line number * where the assert_param error has occurred. * param file: pointer to the source file name * param line: assert_param error line source number * retval None */ void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line) { /* USER CODE BEGIN 6 */ /* User can add his own implementation to report the file name and line number, ex: printf(Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n, file, line) */ /* USER CODE END 6 */ } #endif /* USE_FULL_ASSERT */2.定时中断方法cubemx配置信号线随便选一个引脚为输出模式即可需要一个TIM做定时器模拟20ms周期的pwm信号这里选择PB10为控制引脚TIM1做10us定时PSC72-1,ARR10-1T (PSC-1) * (ARR-1) / 时钟频率记得开启中断PB10默认配置即可速度那里也可以选择中速完整代码//servo.h #ifndef __SERVO_H #define __SERVO_H #include stm32f1xx_hal.h //使用宏定义使代码更简洁 #define Servo_H HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_10,GPIO_PIN_SET) #define Servo_L HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_10,GPIO_PIN_RESET) //定义管理舵机pwm的结构体 struct SERVO{ uint16_t pwm; uint16_t max_pwm; uint16_t min_pwm; }; void Servo_Init(void); void Servo_Set_PWM(uint32_t pwm); void Servo_Up(uint8_t unit_pwm); void Servo_Down(uint8_t unit_pwm); #endif//servo.c #include servo.h extern TIM_HandleTypeDef htim1; //根据需要设置 初始值最大值最小值 struct SERVO servo {150,250,50}; //计数值 使用volatile保护 static volatile uint64_t servo_cnt; //初始化 开启时钟 设置低电平 计数器置0 void Servo_Init(void) { HAL_TIM_Base_Start_IT(htim1); Servo_Set_PWM(servo.pwm); Servo_L; servo_cnt 0; } //封装舵机控制函数 //其实这个函数可以不封装的直接在Servo_Up和Servo_Down中限幅也可以的 void Servo_Set_PWM(uint32_t pwm) { //限幅 if(pwm servo.max_pwm ) { servo.pwm servo.max_pwm ; } else if(pwm servo.min_pwm ) { servo.pwm servo.min_pwm ; } //最后这个分支很重要笔者开始忘记写这个debug发现servo.pwm一直停留在155找了好久原因 呜呜呜 else { servo.pwm servo.pwm ; } } //舵机角度增加单位pwm函数 void Servo_Up(uint8_t unit_pwm) { servo.pwm unit_pwm; Servo_Set_PWM(servo.pwm); } //舵机角度减小单位pwm函数 void Servo_Down(uint8_t unit_pwm) { servo.pwm - unit_pwm; Servo_Set_PWM(servo.pwm); } //使用高电平占比时间模拟pwm void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { if(htim htim1) { //每10us进入中断一次计数值1 servo_cnt; //模拟pwm未到达计数值时为高电平到达后为低电平 if(servo_cnt servo.pwm) { Servo_H; } else if(servo_cnt servo.pwm) { Servo_L; } //计数到2000 即20ms周期清零计数值 if(servo_cnt 2000) { servo_cnt 0; } } }写在最后中断的方法是在定时器资源不充足时的弥补方法但值得一提的是频繁的中断会影响别的外设的工作运行。综合下来舵机控制其实直接使用PWM控制是比较好的选择但是中断的方法也可以参考学习一下。舵机要注意转向特别是机械设计机械臂时还有注意安装舵机指机械臂等前一定要上电调笔者开始参加比赛当时机械队友设计的机械臂为连杆码跺结构没有注意转向我作为电控也没有意识到要先上电调整于是当时一上电控制机械臂直接断裂。还有我提供的代码参考没有直接放在main.c的封装一下比较好。这里之所以定义结构体是因为我觉得你们学习舵机可能是想控制机械臂这时可以使用这个结构体控制各个轴系和爪子至于如何实现完整的机械臂控制你们可以积极尝试我提供一个截图参考思路