實(shí)驗(yàn)4舵機(jī)控制實(shí)驗(yàn)智能小車系統(tǒng)設(shè)計(jì)——基于STM3201實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介通過(guò)學(xué)習(xí)智能小車核心板上的舵機(jī)接口電路原理圖、STM32微控制器高級(jí)定時(shí)器的功能、寄存器及STM32固件庫(kù)函數(shù)，編寫舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，并利用DbgCar調(diào)試組件測(cè)試舵機(jī)驅(qū)動(dòng)程序。STM32F103RCT6芯片的高級(jí)定時(shí)器有TIM1和TIM8。高級(jí)定時(shí)器由一個(gè)16位自動(dòng)裝載計(jì)數(shù)器組成，由一個(gè)可編程的預(yù)分頻器驅(qū)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介02實(shí)驗(yàn)原理舵機(jī)介紹

1.舵機(jī)功能簡(jiǎn)介舵機(jī)位于智能小車正前方，搭載有超聲測(cè)距模塊，其實(shí)物圖如圖6-1所示。實(shí)驗(yàn)原理舵機(jī)介紹

2.舵機(jī)規(guī)格簡(jiǎn)介廠商所提供的舵機(jī)規(guī)格包含外形尺寸(mm)、扭力(kg/cm)、速度(s/60°)、測(cè)試電壓(V)及質(zhì)量(g)等基本內(nèi)容。（V）及質(zhì)量（g）等基本內(nèi)容。扭力定義為在擺臂長(zhǎng)度1cm處，能吊起的物體的質(zhì)量（kg），擺臂長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則扭力越小。速度定義為舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)60°所需要的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)原理舵機(jī)介紹

3.TS90A舵機(jī)參數(shù)TS90A舵機(jī)搭載有智能小車超聲測(cè)距模塊。通過(guò)舵機(jī)可以控制超聲測(cè)距模塊左右轉(zhuǎn)動(dòng)，以獲取不同方向障礙物的距離。TS90A舵機(jī)參數(shù)如表6-1所示。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理舵機(jī)控制原理

TS90A是通過(guò)調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比來(lái)控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。舵機(jī)的控制需要一個(gè)周期為20ms的時(shí)基脈沖，脈沖的高電平部分一般為0.5～2.5ms。以180°侍服舵機(jī)為例，0.5～2.5ms對(duì)應(yīng)0°到180°,高電平寬度與舵機(jī)角度呈線性關(guān)系，具體如圖6-2和表6-3所示。實(shí)驗(yàn)原理舵機(jī)接口電路原理圖智能小車上共有3個(gè)舵機(jī)模塊接口，本實(shí)驗(yàn)只使用J?接口，舵機(jī)接口電路原理圖如圖6-4所示，其中PC6、PC7和PC8對(duì)應(yīng)TIM8的CH1、CH2和CH3。所以只需要TIM8將特定的PWM波輸出到PC6、PC7和PC8中就能控制舵機(jī)轉(zhuǎn)向不同的角度。實(shí)驗(yàn)原理舵機(jī)接口電路原理圖智能小車上共有3個(gè)舵機(jī)模塊接口，本實(shí)驗(yàn)只使用J?接口，舵機(jī)接口電路原理圖如圖6-4所示，其中PC6、PC7和PC8對(duì)應(yīng)TIM8的CH1、CH2和CH3。所以只需要TIM8將特定的PWM波輸出到PC6、PC7和PC8中就能控制舵機(jī)轉(zhuǎn)向不同的角度。高級(jí)定時(shí)器TIM1和TIM8簡(jiǎn)介1.重復(fù)計(jì)數(shù)器在高級(jí)定時(shí)器中，每N次計(jì)數(shù)遞增溢出或遞減溢出時(shí)，數(shù)據(jù)從預(yù)裝載寄存器傳輸?shù)接白蛹拇嫫?TIMxARR自動(dòng)重載入寄存器、TIMx_PSC預(yù)裝載寄存器，以及在比較模式下的捕獲/比較寄存器TIMx_CCRx),N為TIMx_RCR重復(fù)計(jì)數(shù)寄存器中的值。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理高級(jí)定時(shí)器TIM1和TIM8簡(jiǎn)介2.互補(bǔ)輸出和死區(qū)插入高級(jí)控制定時(shí)器(TIM1和TIM8)能夠輸出兩路互補(bǔ)信號(hào)，并且能夠管理輸出的瞬時(shí)關(guān)斷和接通。這段時(shí)間通常被稱為死區(qū)，用戶應(yīng)該根據(jù)連接的輸出器件及其特性(電平轉(zhuǎn)換的延時(shí)、電源開關(guān)的延時(shí)等)來(lái)調(diào)整死區(qū)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)原理高級(jí)定時(shí)器TIM1和TIM8簡(jiǎn)介3.重定向OCxREF到OCx或OCxN在輸出模式下(強(qiáng)置、輸出比較或PWM),通過(guò)配置TIMxCCER寄存器的CCxE和CCxNE位，OCxREF可以被重定向到OCx或OCxN的輸出。實(shí)驗(yàn)原理高級(jí)定時(shí)器部分寄存器

1.TIM1和TIM8重復(fù)計(jì)數(shù)寄存器(TIMx_RCR)TIMx_RCR的結(jié)構(gòu)、偏移地址和復(fù)位值如圖6-10所示，對(duì)部分位的解釋說(shuō)明如表6-4所示。實(shí)驗(yàn)原理高級(jí)定時(shí)器部分寄存器

1.TIM1和TIM8重復(fù)計(jì)數(shù)寄存器(TIMx_RCR)TIMx_RCR的結(jié)構(gòu)、偏移地址和復(fù)位值如圖6-10所示，對(duì)部分位的解釋說(shuō)明如表6-4所示。實(shí)驗(yàn)原理高級(jí)定時(shí)器部分寄存器

1.TIM1和TIM8重復(fù)計(jì)數(shù)寄存器(TIMx_RCR)TIMx_RCR的結(jié)構(gòu)、偏移地址和復(fù)位值如圖6-10所示，對(duì)部分位的解釋說(shuō)明如表6-4所示。實(shí)驗(yàn)原理高級(jí)定時(shí)器部分寄存器

2.TIM1和TIM8剎車和死區(qū)寄存器(TIMx_BDTR)TIMx_BDTR的結(jié)構(gòu)、偏移地址和復(fù)位值如圖6-11所示，對(duì)部分位的解釋說(shuō)明如表6-5所示。實(shí)驗(yàn)原理高級(jí)定時(shí)器部分寄存器

1.TIM1和TIM8重復(fù)計(jì)數(shù)寄存器(TIMx_RCR)TIMx_RCR的結(jié)構(gòu)、偏移地址和復(fù)位值如圖6-10所示，對(duì)部分位的解釋說(shuō)明如表6-4所示。實(shí)驗(yàn)原理高級(jí)定時(shí)器部分寄存器

1.TIM1和TIM8重復(fù)計(jì)數(shù)寄存器(TIMx_RCR)TIMx_RCR的結(jié)構(gòu)、偏移地址和復(fù)位值如圖6-10所示，對(duì)部分位的解釋說(shuō)明如表6-4所示。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理高級(jí)定時(shí)器固件庫(kù)函數(shù)TIM_ARRPreloadConfig函數(shù)可以使能或除能TIMx在ARR上的預(yù)裝載寄存器，通過(guò)向TIMx→CR1寫入?yún)?shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體描述如表6-6所示。實(shí)驗(yàn)原理高級(jí)定時(shí)器固件庫(kù)函數(shù)TIM_ARRPreloadConfig函數(shù)可以使能或除能TIMx在ARR上的預(yù)裝載寄存器，通過(guò)向TIMx→CR1寫入?yún)?shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體描述如表6-6所示。03實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟步驟1:復(fù)制并編譯原始工程步驟2:添加Servo文件對(duì)步驟