【CW32模块使用】SG90舵机

科技堆里的狠货 2025-03-31 阅读:7369 评论:0

一、模块来源

模块实物展示：

【CW32模块使用】SG90舵机

资料链接：https://pan.baidu.com/s/1QsTIKnoQsOTCkeYLLTTjTA?pwd=8889

资料提取码：8889

二、规格参数

驱动电压：3V~7.2V

工作扭矩：1.6KG/CM

控制方式：PWM

转动角度：180度

以上信息见厂家资料文件

三、移植过程

我们的目标是将例程移植至CW32F030C8T6开发板上【能够控制舵机旋转的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。

3.1查看资料

在购买时，需要分清楚你的舵机可以转180度，还是360度。360度的舵机是无法控制角度的，只可以控制旋转速度。

180度舵机

360度舵机

SG90的舵机转速不是很快，一般为0.22/60 度或0.18/60 度，所以假如你更改角度控制脉冲的宽度太快时，舵机可能反应不过来。如果需要更快速的反应，就需要更高的转速了。

3.2引脚选择

【CW32模块使用】SG90舵机

模块接线图

3.3移植至工程

移植步骤中的导入.c和.h文件与【CW32模块使用】DHT11温湿度传感器相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_sg90.c与bsp_sg90.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。

在文件bsp_sg90.c中，编写如下代码。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-25     LCKFB-LP    first version
 */
#include "bsp_sg90.h"

unsigned int Servo_Angle = 0;//舵机角度

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：SG90_Init
 * 函 数 说 明：PWM配置
 * 函 数 形 参：pre定时器时钟预分频值    per周期
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：

配置占空比 范围 0 ~ (per-1)
//    t = 0.5ms——————-舵机会转动 0 °
//    t = 1.0ms——————-舵机会转动 45°
//    t = 1.5ms——————-舵机会转动 90°
//    t = 2.0ms——————-舵机会转动 135°
//    t = 2.5ms——————-舵机会转动180°
//    1.我该如何计算括号里的数，从而实现我想要的功能？
//    此处以90度为例。
//    答：PWM周期为20ms，所以占空比就应该为1.5ms/20ms = 7.5%，
//    所以 TIMx 捕获比较 1 寄存器值就为period-period*7.5% = 84-84*7.5%=77.7
******************************************************************/
void SG90_Init(void)
{
    // 启用 GPIO 和定时器时钟
    RCC_SIG_GPIO_ENABLE();       // 启用 GPIO 时钟
    RCC_SIG_TIMER_ENABLE();      // 启用定时器时钟

    // 初始化 GPIO
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;  // GPIO 初始化结构体

    GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SIG;             // GPIO 引脚
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;  // 推挽输出模式
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;     // 高速

    GPIO_AF_SIG_ENABLE();       // 启用 GPIO 复用功能

    GPIO_Init(PORT_SIG, &GPIO_InitStruct);    // 初始化 GPIO

    // 初始化定时器 (GTIM3)
    GTIM_InitTypeDef GTIM_InitStruct;  // 定时器初始化结构体

    GTIM_InitStruct.Mode = GTIM_MODE_TIME;              // 定时器模式
    GTIM_InitStruct.OneShotMode = GTIM_COUNT_CONTINUE;  // 连续计数模式
    GTIM_InitStruct.Prescaler = GTIM_PRESCALER_DIV64;   // 预分频器 (DCLK = PCLK / 64 = 64 MHz / 64 = 1 MHz)
    GTIM_InitStruct.ReloadValue = 20000 - 1;            // 重装载值 (20 ms 周期)
    GTIM_InitStruct.ToggleOutState = ENABLE;            // 输出翻转功能

    GTIM_TimeBaseInit(BSP_SIG_TIMER, >IM_InitStruct);  // 初始化定时器

    GTIM_OCInit(BSP_SIG_TIMER, BSP_PWM_CHANNEL, GTIM_OC_OUTPUT_PWM_LOW); // 配置输出比较通道为低电平有效的 PWM 模式

    GTIM_Cmd(BSP_SIG_TIMER, ENABLE);  // 启用定时器
}


/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Set_Servo_Angle
 * 函 数 说 明：设置角度
 * 函 数 形 参：angle=要设置的角度，范围0-180
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void Set_Servo_Angle(unsigned int angle)
{
    if(angle > 180)
    {
        angle = 180; // 限制角度在0到180度之间
    }

    // 计算PWM占空比
    // 注意：这里的20000是基于GTIM_Period设置为20000的
    // 0.5ms对应的计数 = (0.5 / 20) * 20000
    // 2.5ms对应的计数 = (2.5 / 20) * 20000
    // 因此，角度从0到180度时，占空比应该从0.5ms到2.5ms线性变化
    unsigned int ServoAngle = (unsigned int)((0.5 + (angle / 180.0) * 2.0) / 20.0 * 20000);

    GTIM_SetCompare1(BSP_SIG_TIMER, ServoAngle);
}


/******************************************************************
 * 函 数 名 称：读取当前角度
 * 函 数 说 明：Get_Servo_Angle
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：当前角度
 * 作       者：LC
 * 备       注：使用前必须确保之前使用过
                void Set_Servo_Angle(unsigned int angle)
                函数设置过角度
******************************************************************/
unsigned int Get_Servo_Angle(void)
{
        return Servo_Angle;
}

在文件bsp_sg90.h中，编写如下代码。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-25     LCKFB-LP    first version
 */

#ifndef _BSP_SG90_H
#define _BSP_SG90_H

#include "board.h"

#define RCC_SIG_GPIO_ENABLE()       __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()

#define PORT_SIG                    CW_GPIOA

#define GPIO_SIG                    GPIO_PIN_6

#define GPIO_AF_SIG_ENABLE()        PA06_AFx_GTIM3CH1()

#define RCC_SIG_TIMER_ENABLE()      __RCC_GTIM3_CLK_ENABLE()
#define BSP_SIG_TIMER               CW_GTIM3  // 定时器
#define BSP_PWM_CHANNEL             GTIM_CHANNEL1



void SG90_Init(void);
void Set_Servo_Angle(unsigned int angle);
unsigned int Get_Servo_Angle(void);
void TIM3_PWM_Init_AllChannel(void);

#endif

四、移植验证

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

/*
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-06-25     LCKFB-LP    first version
 */
#include "board.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_sg90.h"

int32_t main(void)
{
    int i = 0;

    board_init();

    uart1_init(115200U);

    SG90_Init();
    Set_Servo_Angle(180);
    delay_ms(1000);
    Set_Servo_Angle(0);
    delay_ms(1000);

    while(1)
    {

        Set_Servo_Angle(i++);
        if( i >= 180 )
        {
            i = 0;
        }

        delay_ms(10);
    }
}

移植现象：舵机从0度转到180度后，再从0度重新开始转。

【CW32模块使用】SG90舵机