STM32驱动舵机原理和实现

发布网友发布时间：2024-04-16 14:08

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热心网友时间：2024-11-02 10:40

在机器人教育的广阔天地中，舵机扮演着至关重要的角色，它作为微型伺服马达，精准操控模型舵面，尤其适合构建关节型机器人。舵机结构精密，由直流电机、智能控制器和减速器组成，实现闭环控制，确保角度控制的极高精度。

工作原理透析：控制电路犹如指挥家，接收到指令信号后驱动电机运转。齿轮组宛如调音大师，将微弱的电信号转化为强大的扭矩。而电位器如同精密的刻度盘，实时监测并反馈角度信息，电路板则像调校师，确保或微调目标角度至毫厘不差。

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舵机的规格参数也值得关注：转速范围宽广，从0.11s/60°到0.21s/60°，扭矩单位为KG·CM，常见工作电压为4.8V或6V。选择时务必留意功率密度和电压适应性，以免因过载而损坏。

工作原理图揭示了控制脉冲驱动电机、齿轮放大扭矩、以及角度测量与调整的全过程，直观地展示了舵机动作的奥秘。

舵机控制策略巧妙，采用20ms的时基脉冲，通过调整0.5-2.5ms的脉宽编码角度，实现-90°至+90°（180°舵机）的广泛转动。例如，180°对应的是1.5ms的高电平，占空比为75%。这种技术在飞机模型、汽车模型和机器人领域中大显身手，转动范围可达45°至135°甚至更多。

SERVO_Init函数是舵机初始化的关键，它涉及GPIO和TIM的精细配置。在STM32配置程序中，如设定TIM3为50kHz频率，计数器模式选择上升，控制函数SERVO_Angle_Control则用于设定PWM的占空比，比如90度时需要75%的ty值。20ms的基础时基下，1.5ms的高电平对应7.5%的ty，为舵机控制提供了强大支持。

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