查看: 1545|回复: 0
收起左侧

第七十五章:CH32V103应用教程——舵机控制

[复制链接]

  离线 

  • TA的每日心情
    慵懒
    2021-7-23 17:16
  • 签到天数: 17 天

    [LV.4]

    发表于 2021-5-1 15:24:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

    有人预言,RISC-V或将是继Intel和Arm之后的第三大主流处理器体系。欢迎访问全球首家只专注于RISC-V单片机行业应用的中文网站

    您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

    x
    本帖最后由 草帽王子 于 2021-9-10 18:06 编辑

    本章教程主要在第八章PWM输出和第七十四章按键控制LED灯的基础上进行,通过两个按键控制舵机左右旋转,同时通过两个LED灯查看状态。


    1、TIM简介及相关函数介绍

    本章教程所述舵机控制本质是也是通过控制PWM输出占空比控制舵机转动,可通过两个按键控制PWM输出占空比增大或减小从而控制舵机左右转动。关于定时器TIM的PWM输出模式,在第八章已有过介绍,在此不再赘述。
    关于舵机基本介绍,可上网查阅相关资料,在此不介绍。


    2、硬件设计

    本章教程主要进行舵机控制,需要用到舵机、按键、LED灯。由于本教程所用开发板只有一个复位按键,因此需要外接按键电路进行使用。按键电路如下:
    CH32V CH573单片机芯片-第七十五章:CH32V103应用教程——舵机控制risc-v单片机中文社区(1)
    其中,KEY0接PA2引脚,KEY1接PA3引脚。开发板上带有两个LED灯(LED1和LED2),用两根杜邦线分别将LED1和LED2与对应GPIO引脚连接起来,此处连接方式为:
    • LED1与PA0连接;
    • LED2与PA1连接。

    舵机的信号线与开发板PA8引脚连接。


    3、软件设计

    本章教程主要进行舵机控制程序的基本配置,关于按键、LED的程序配置,与前面第七十四章按键控制LED灯程序一致,本章主要对PWM输出占空比控制进行程序配置,具体程序如下:

    timer.h文件
    1. #ifndef __TIMER_H
    2. #define __TIMER_H

    3. #include "ch32v10x_conf.h"

    4. #define  ARR  999
    5. #define  PSC  1439

    6. void TIM1_PWMOut_Init( void );
    7. void Set_PWM_Dutycycle(uint16_t dutycycle);

    8. #endif
    复制代码
    timer.h文件主要进行相关定义和函数声明;
    timer.c文件
    1. #include "timer.h"

    2. //定时器PWM输出模式基本配置
    3. void TIM1_PWMOut_Init( void )
    4. {
    5.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    6.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    7.     TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

    8.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE );//使能GPIOA外设时钟和TIM1时钟

    9.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;        //配置PA8引脚
    10.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //设置为复用推挽输出
    11.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//设置输出速度:50MHz
    12.     GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );         //GPIO初始化

    13.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = ARR;     //指定下次更新事件时要加载到活动自动重新加载寄存器中的周期值。
    14.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = PSC;  //指定用于划分TIM时钟的预分频器值。
    15.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;    //时钟分频因子
    16.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//TIM计数模式,向上计数模式
    17.     TIM_TimeBaseInit( TIM1, &TIM_TimeBaseInitStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

    18.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;            //指定TIM模式
    19.     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//指定TIM输出比较状态,即使能比较输出
    20.     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0.5/20.0*ARR;               //指定要加载到捕获比较寄存器中的脉冲值。
    21.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;    //指定输出极性。
    22.     TIM_OC1Init( TIM1, &TIM_OCInitStructure ); //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化TIM1 Channel1。

    23.     TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE );                  //启用定时器1PWM输出
    24.     TIM_OC1PreloadConfig( TIM1, TIM_OCPreload_Disable );//使能CCR1上的TIM1外设预加载寄存器
    25.     TIM_ARRPreloadConfig( TIM1, ENABLE );               //使能ARR上TIM1外设预加载寄存器
    26.     TIM_Cmd( TIM1, ENABLE );                            //使能TIM1
    27. }

    28. //通过修改PWM输出占空比控制舵机转动
    29. void Set_PWM_Dutycycle(uint16_t dutycycle)
    30. {
    31.     #if 1
    32.     {
    33.         /* 对超过范围的占空比进行边界处理 */
    34.         dutycycle = 0.5/20.0*ARR > dutycycle ? 0.5/20.0*ARR : dutycycle;
    35.         dutycycle = 2.5/20.0*ARR < dutycycle ? 2.5/20.0*ARR : dutycycle;
    36.     }
    37.     #endif
    38.     TIM_SetCompare1(TIM1,dutycycle); //设置TIM1捕获比较1寄存器值,,用于修改占空比
    39. }

    复制代码
    timer.c文件主要对PWM输出占空比进行设置。主要包括TIM1_PWMOut_Init、Set_PWM_Dutycycle 2个函数。TIM1_PWMOut_Init函数主要对PWM输出进行基本配置,Set_PWM_Dutycycle函数主要用于设置舵机占空比从而控制舵机。
    main.c文件
    1. ********************************** (C) COPYRIGHT *******************************
    2. * File Name          : main.c
    3. * Author             : WCH
    4. * Version            : V1.0.0
    5. * Date               : 2020/09/29
    6. * Description        : Main program body.
    7. *******************************************************************************/
    8. #include "debug.h"
    9. #include "led.h"
    10. #include "key.h"
    11. #include "timer.h"

    12. __IO uint16_t ChannelPulse = 0.5/20.0*ARR;

    13. int main(void)
    14. {
    15.     u8 t=0;
    16.     static u8 i=1;
    17.     static u8 j=1;

    18.         USART_Printf_Init(115200);
    19.     Delay_Init();   //延时函数初始化
    20.         LED_Init();     //LED初始化
    21.         KEY_Init();     //按键初始化
    22.         TIM1_PWMOut_Init();

    23.         printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);

    24.         while(1)
    25.     {
    26.         t=KEY_Scan(0);      //得到键值

    27.         switch(t)
    28.         {
    29.             case KEY0_PRESS:
    30.                 GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0, (i==0) ? (i=Bit_SET):(i=Bit_RESET));
    31.                 printf("i=%d\n",i);
    32.                 ChannelPulse -= 10;    // 减少占空比
    33.                 ChannelPulse = 0.5/20.0*ARR > ChannelPulse ? 0.5/20.0*ARR : ChannelPulse;       // 检查占空比的合法性
    34.                 Set_PWM_Dutycycle(ChannelPulse);    // 设置占空比
    35.                 break;

    36.             case KEY1_PRESS:
    37.                 GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_1, (j==0) ? (j=Bit_SET):(j=Bit_RESET));
    38.                 printf("j=%d\n",j);
    39.                 ChannelPulse += 10;    // 增加占空比
    40.                 ChannelPulse = (2.5/20.0*ARR) < ChannelPulse ? (2.5/20.0*ARR) : ChannelPulse;    // 检查占空比的合法性
    41.                 Set_PWM_Dutycycle(ChannelPulse);    // 设置占空比
    42.                 break;

    43.             default:
    44.                 Delay_Ms(10);
    45.         }
    46.         }
    47. }
    复制代码
    main.c文件主要进行函数初始化以及配置通过按键控制舵机转动和LED灯亮灭。


    4、下载验证

    将编译好的程序下载到开发板并复位,通过两个按键可控制改变PWM输出占空比从而控制舵机转动,通过示波器显示如下:
    CH32V CH573单片机芯片-第七十五章:CH32V103应用教程——舵机控制risc-v单片机中文社区(2)
    CH32V CH573单片机芯片-第七十五章:CH32V103应用教程——舵机控制risc-v单片机中文社区(3)
    CH32V CH573单片机芯片-第七十五章:CH32V103应用教程——舵机控制risc-v单片机中文社区(4)
    由以上三图可知,通过两个按键,可改变PWM输出占空比增大或减小。串口打印如下:
    CH32V CH573单片机芯片-第七十五章:CH32V103应用教程——舵机控制risc-v单片机中文社区(5)

    图中j和i的变化代表了LED灯的变化。

    74、舵机控制.rar
    CH32V CH573单片机芯片-第七十五章:CH32V103应用教程——舵机控制risc-v单片机中文社区(6) 74、舵机控制.rar (502.36 KB, 下载次数: 13)
    链接:https://pan.baidu.com/s/1zJcYFKfMzOB6VTFDDZ5BdQ
    提取码:cvbd
    复制这段内容后打开百度网盘手机App,操作更方便哦







    上一篇:第七十四章:CH32V103应用教程——按键控制LED灯
    下一篇:第七十六章:CH32V103应用教程——USART-数据收发(带缓冲区)
    RISCV作者优文
    全球首家只专注于RISC-V单片机行业应用的中文网站
    回复

    使用道具 举报

    高级模式
    B Color Image Link Quote Code Smilies

    本版积分规则

    关闭

    RISC-V单片机中文网上一条 /2 下一条



    版权及免责声明|RISC-V单片机中文网 |网站地图

    GMT+8, 2024-3-29 14:43 , Processed in 0.534649 second(s), 48 queries .

    快速回复 返回顶部 返回列表