🎀 文章作者：二土电子
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一、sg90简介

首先介绍说一下什么是舵机。舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器。适用于一些需要角度不断变化的，可以保持的控制系统。sg90就是舵机的一种。

舵机的工作原理比较简单。舵机内部有一个基准电压，单片机产生的PWM信号通过信号线进入舵机，与舵机内部的基准电压作比较，获得电压差输出。电压差的正负输出到电机驱动芯片上，从而决定正反转。开始旋转的时候，舵机内部通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为零，电机停止转动。

二、引脚连接

sg90有三个引脚，分别是红线（VCC），棕线（GND）和橙线（信号线）。通常使用5V供电，信号线接单片机引脚，用老来接收单片机发送的PWM。

三、控制方法

控制sg90舵机旋转也比较简单，只需要给它输出PWM波，修改占空比就可以调整角度。sg90的控制一般需要一个20ms 左右的时基脉冲，脉冲的高电平部分一般在0.5ms~2.5ms。高电平持续时间与旋转角度的对应关系如下

四、程序设计

这里以180°的sg90，来展示一下程序设计

4.1 配置定时器

要使用sg90，首先要配置定时器，产生PWM。关于定时器和PWM相关知识，可以看博主STM32速成笔记定时器篇，这里就不再做详细介绍了。上面说，控制sg90需要一个20ms左右的脉冲，也就是说PWM的周期为20ms左右。计算一下可以知道，配置定时器时，预分频系数设置为7199，自动重装载值设置为200。我们初始化TIM3的通道1来控制sg90。PWM引输出脚映射到PC6。初始化程序如下

/*
 *==============================================================================
 *函数名称：TIM3_CH1_PWM_Init
 *函数功能：初始化定时器3的PWM通道1
 *输入参数：per：自动重装载值；psc：预分频系数
 *返回值：无
 *备  注：无
 *==============================================================================
 */
void TIM3_CH1_PWM_Init (u16 per,u16 psc)
{
   
   
    // 结构体定义
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // 开启时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

    // 初始化GPIO
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;   // 复用推挽输出
    GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);

    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3,ENABLE);   // 改变指定管脚的映射    

    // 初始化定时器参数
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = per;   // 自动装载值
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;   // 分频系数
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;   // 设置向上计数模式
    TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);    

    // 初始化PWM参数
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;   // 比较输出模式
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;   // 输出极性
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;   // 输出使能
    TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);   // 输出比较通道1初始化

    TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);   // 使能TIMx在 CCR1 上的预装载寄存器
    TIM_ARRPreloadConfig(TIM3,ENABLE);   // 使能预装载寄存器

    TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);   // 使能定时器
}

初始化时，程序如下

TIM3_CH1_PWM_Init(200,7199);   // 初始化TIM3 PWM1

4.2 编写控制程序

根据高电平持续时间与角度关系对应表格来编写sg90的控制程序

  while(1)
  {
   
   
        TIM_SetCompare1(TIM3,195);   // 旋转到0°
        delay_ms(500);
        TIM_SetCompare1(TIM3,190);   // 旋转到45°
        delay_ms(500);
        TIM_SetCompare1(TIM3,185);   // 旋转到90°
        delay_ms(500);
        TIM_SetCompare1(TIM3,180);   // 旋转到135°
        delay_ms(500);
        TIM_SetCompare1(TIM3,175);   // 旋转到180°
        delay_ms(500);
    }

五、360°舵机

除了上面介绍的180°舵机之外，还有一种360°舵机。与180°舵机不同的是，360°舵机是无法控制角度的，它只能控制旋转方向和旋转速度。360°的舵机也是由脉冲宽度为20ms的PWM控制。高电平持续时间与舵机转向和转速的对应关系如下