STM32控制舵机原理分享，理解不到位欢迎指正

时间:2025-06-14 05:04:28
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来源:中国微特电机网

你知道不！舵机这东西可太神奇！它主要靠伺服电机，就服服帖帖按信号命令来动作，给不同信号就能转到不同角度，这多牛！不过怎么用stm32控制它？下面咱就聊一下。

舵机原理大揭秘

舵机的核心是伺服电机！ servo，这词多洋气，意思就是服从信号要求行动。咱能给舵机输入不同信号，它就乖乖对应旋转。它接收 PWM 信号，信号进去内部电路产生偏置电压，刺激电机通过减速齿轮带动电位器移动。等电压差为零，电机就停下，就这么达到了伺服效果。比如说，给个特定 PWM 信号，它就精准到指定位置，厉害得很！

PWM 信号小课堂

一般而言，舵机接收的 PWM 信号频率是 50HZstm32 控制17个电机，也就是周期为 20ms。当高电平脉宽在 0.5ms - 2.5ms 之间，舵机能转到不同角度。就像不同密码对应不同宝藏一样。要是脉宽在这范围之外，那就没啥用这种对应关系超级关键，懂了它，咱对舵机的控制就多了几分把握。

STM32 上阵搭配

想让 stm32 给舵机输信号，得用 TIM 定时器。基本定时器可没 PWM 输出功能，咱只能选通用定时器和高级定时器。选了合适的定时器，好比练武选对了好兵器，后面控制起来就顺畅多了。就像你去选工具，选错了那事可就办不成。

外设初始化秘诀

初始化这些外设就那几步路来着，我的妈咱得记牢！第一步，开启外设施时钟，不然它都启动不了。第二步，要配置初始化结构体，如果有对应的 GPIO，还得初始化。之后，要调用结构体初始化函数。最后，该使能的就得使能。每一步都像给机器组装零件，少一个都不行

static void TIM_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  // 输出比较通道 GPIO 初始化
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_8;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  // 输出比较通道互补通道 GPIO 初始化
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_13;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	// BKIN引脚默认先输出低电平
	GPIO_ResetBits(ADVANCE_TIM_BKIN_PORT,ADVANCE_TIM_BKIN_PIN);
}
static void Advance_TIM_Config(void)
{
	  // 开启定时器时钟,即内部时钟CK_INT=72M
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);
/*--------------------时基结构体初始化-------------------------*/
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	// 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
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period= (200-1);	
	// 驱动CNT计数器的时钟 = Fck_int/(psc+1)
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= (7200-1);	
	// 时钟分频因子 ，用于配置死区时间，没用到，随意
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;		
	// 计数器计数模式，设置为向上计数
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;		
	// 重复计数器的值，没用到，可以随意设置
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;	
	// 初始化定时器
	TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);
	/*--------------------输出比较结构体初始化-------------------*/		
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	// 配置为PWM模式2
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;
	// 输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
	// 互补输出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable; 
	// 设置占空比大小
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
	// 输出通道电平极性配置
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
	// 互补输出通道电平极性配置
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_High;
	// 输出通道空闲电平极性配置
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;
	// 互补输出通道空闲电平极性配置
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Reset;
	TIM_OC1Init(ADVANCE_TIM, &TIM_OCInitStructure);
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);
	
	// 使能计数器
	TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);	
	// 主输出使能，当使用的是通用定时器时，这句不需要
	TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);
}
void TIM_Init(void)
{
	TIM_GPIO_Config();
	Advance_TIM_Config();
}

配置关键要素

TIM 初始化有两个结构体，时基结构体和输出比较结构体。咱先得选好具体开哪条输出通道，我选的是 TIM1（高级定时器）的 CH1（通道一），对应的 GPIO 是 PA8。特别得注意时基结构体里的 TIM_Period（自动重装载寄存器值，叫 arr）和 TIM_Prescaler（预分频寄存器值，简称 psc）这俩，它俩决定了输出 PWM 信号的周期。咱这么配置，就是要让输出信号符合舵机要求的 20ms 周期。要是这俩没弄对，信号就不达标

代码实战环节

初始化完，就能在 main 里输出信号了。在 20ms 周期的 PWM 信号里，不同脉宽对应舵机不同转动角度，在 0.5ms - 2.5ms 范围里才有效。咱们就可以在 main 里配置不同脉宽，不过 stm32 不是直接配置脉宽stm32 控制17个电机，而是通过占空比来弄。有个重要函数 TIM_SetCompare1()，不懂用法去看手册。在定时器初始化时选了 PWM1 模式，main 中的占空比依次为 25、20、15、10、5。你们自己试验，占空比多试试不同值，看看会有啥结果！

朋友们，你们在试验 stm32 控制舵机时，遇到过啥让人摸不着头脑的事情不？觉得我说得有点道理，就给我点个赞，分享给更多朋友！

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_Advance_tim.h"
#include "delay.h"
int main(void)
{
	int delay_time;
	delay_init(); //延时函数初始化
	TIM_Init(); //定时器初始化
	
	delay_time = 500;
	while(1)
	{
		delay_ms(delay_time);
		TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 175); //对应180度
        delay_ms(delay_time);
		TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 180); //对应135度
        delay_ms(delay_time);
		TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 185); //对应90度
        delay_ms(delay_time);
		TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 190); //对应45度
        delay_ms(delay_time);
		TIM_SetCompare1(ADVANCE_TIM, 195); //对应0度
	}
}