利用STM32F103驱动舵机的指南（使用HAL库）

舵机是一种常用的执行器，可以在机器人、遥控模型、自动化装置等项目中用来进行角度控制。本文将介绍如何利用STM32F103微控制器，通过HAL库来驱动舵机。

硬件准备

STM32F103开发板：你可以使用诸如STM32F103C8T6的蓝色小板。
舵机：常见的如SG90舵机。
电源：确保提供足够的电力，一般5V电源适用于大多数舵机。
连接线：用于连接舵机和开发板。

软件准备

STM32CubeMX：用于配置STM32外设和生成初始化代码。
Keil uVision或STM32CubeIDE：用于编写和编译代码。

步骤一：配置STM32CubeMX

打开STM32CubeMX，新建一个项目，选择你的STM32F103型号。
配置时钟树，确保系统时钟配置正确。
找到并启用一个TIM（定时器），例如TIM2，选择PWM Generation CH1。
配置引脚：将TIM2的CH1映射到一个实际的GPIO引脚，比如PA0。
生成代码，选择使用HAL库。

步骤二：编写驱动代码

生成代码后，打开你的开发环境（如Keil uVision或STM32CubeIDE），开始编写驱动舵机的代码。

初始化代码

在main.c中，找到MX_TIM2_Init函数，这个函数已经被自动生成，用于初始化TIM2。在这里，你可以配置PWM的频率和占空比。

void MX_TIM2_Init(void)
{
    TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
    TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
    TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};

    htim2.Instance = TIM2;
    htim2.Init.Prescaler = 72-1;
    htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim2.Init.Period = 20000-1; // 20ms period for 50Hz PWM
    htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
    if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
    sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
    if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
    if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim2) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
    sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
    sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
    if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
    sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
    sConfigOC.Pulse = 1500; // 1.5ms pulse width for 90 degree (middle position)
    sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
    sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
    if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
    HAL_TIM_MspPostInit(&htim2);
}

主循环代码

在main.c的main函数中，启动PWM并在需要的时候调整占空比来改变舵机的角度。

int main(void)
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_TIM2_Init();

    // 启动PWM
    HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);

    while (1)
    {
        // 设置舵机到0度 (1ms pulse width)
        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 1000);
        HAL_Delay(1000);

        // 设置舵机到90度 (1.5ms pulse width)
        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 1500);
        HAL_Delay(1000);

        // 设置舵机到180度 (2ms pulse width)
        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 2000);
        HAL_Delay(1000);
    }
}