SG-90转起来！

今天要来玩伺服马达~
我们使用 SG-90 透过PWM控制 精准控制角度从0° ~ 180°
常使用在旋转物体、移动机器人手、脚或是移动感测器等等

伺服马达(servo motor)由减速齿轮、控制电路、电位器、直流马达和减速齿轮，当我们送入脉冲信号後，马达转动造成电位器改变，内部的控制电路会判断电位器与目标角度位置至相同时停止转动，即可精准控制电路。

SG-90 接脚：

• 棕色 -> 接地Gnd
• 红色 -> 正电+5V
• 橙色 -> PWM 输入

旋转角度控制

SG-90可控角度在0° ~ 180°之间，控制方式就是输入50Hz脉冲讯号，同时脉冲的宽度(也就是高电位的持续时间)必须在 1ms ~ 2ms之间：

• 1.0ms的脉冲宽度 -> -90°
• 1.5ms的脉冲宽度 -> 0°
• 2.0ms的脉冲宽度 -> 90°

我们来计算一下，频率为 50 Hz每一周期为 1/50 = 0.02s，也就是 20ms

• 1.0 ms 的脉冲宽度其工作周期为 1.0/20 * 100% = 5.0%
• 1.5 ms 的脉冲宽度其工作周期为 1.5/20 * 100% = 7.5%
• 2.0 ms 的脉冲宽度其工作周期为 2.0/20 * 100% = 10.0%

Setup

1.pinout settings

• 基本设定：
  RCC → HSE、LSE → Crystal/Ceramic Resonator ✅
  SYS → Debug Serial Wire ✅

• 额外设定：
  TIM21 → Channel1 → PWM Generation CH1 ✅

2.Clock

最快32MHz

3.Detail

TIM21设定预分频器(Prescalar)、ARR暂存器：

频率必须为50 Hz，Clock频率为32MHz，所以(32 MHz / 50 Hz) = 640k
我将640分到预分频器(Prescalar)，ARR暂存器分到1000
这1000相当是1000%的脉冲宽度，如果我要改变脉冲宽度，只需要调整CCR1的值为X％

假如今天我要1ms的脉冲宽度，就是(1ms * 1000/20) = 50%，将这50%放入CCR1
2毫秒为100％，1.5毫秒为75％，依此类推
但在经过实验测试之後，发现虽然输出确实为 1ms ~ 2ms 的脉冲宽度
伺服马达却没有旋转完整的180°，所以我稍微改变了一下
脉冲宽度范围改变至 0.5ms ~ 2.5ms，可正常工作！
随後记得开启中断

CODE

HAL_TIM_PWM_Start_IT(&htim21, TIM_CHANNEL_1);

      TIM21->CCR1 = 25; //占空比为0.5ms，旋转角度-90°
	  HAL_Delay（1000）; 
	  TIM21->CCR1 = 75; //占空比为1.5ms，旋转角度0°
	  HAL_Delay（1000）; 
	  TIM21->CCR1 = 125; //占空比为2.5ms，旋转角度90°
	  HAL_Delay（1000）; 

相关连结

• STM32CubeMX连结
  https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubemx.html
• Keil MDK Version 5官网
  https://www2.keil.com/mdk5
• ST LINK 烧录器程序
  https://www.st.com/content/st_com/en/products/development-tools/software-development-tools/stm32-software-development-tools/stm32-programmers/stsw-link004.html

• STM32 Nucleo-64 boards (MB1136)资料手册
  https://www.st.com/resource/en/user_manual/dm00105823-stm32-nucleo-64-boards-mb1136-stmicroelectronics.pdf
• STM32L053R8 datasheet
  https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32l053r8.pdf
• RM0367 Reference manual Ultra-low-power STM32L0x3 advanced Arm®-based 32-bit MCUs
  https://www.st.com/resource/en/reference_manual/dm00095744-ultra-low-power-stm32l0x3-advanced-arm-based-32-bit-mcus-stmicroelectronics.pdf
• ARM Mbed官网介绍 - NUCLEO-L053R8
  https://os.mbed.com/platforms/ST-Nucleo-L053R8/
• STM32 官网介绍 - STM32L053R8
  https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32l053r8.html#overview

• 此开发板售价在台币1000元以下，读者可於以下网站购得：
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结语

快结束了！