2.STM32控制舵机方法.pdf

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1、单片机控制舵机我们知道，舵机和步进电机，直流电机等都是感性负载，单片机的驱动电流较小，我们驱动直流电机，步进电机的时候都是用了驱动模块，也就是功率放大器件。那驱动舵机时候是否需要呢？因为舵机内部集成了驱动电路，可以对我我们输入的PWM信号直接采样，所以，控制舵机的时候，用一个单片机的PWM引脚即可，这大大精简了电路设计。1.舵机供电电压和电流要使舵机工作在额定功率下，电路方面需要满足舵机的要求，包括电流和电压，这个我们可以根据舵机的具体参数选择，比如某款舵机参数如下：*扭力：13kg/cm（at4.8V）15kg/cm（

2、at6V）*速度：0.18sec/60度（at4.8V）0.15sec/60度（at6V）*工作电压：4.8V-6V根据以上信息，我们最好能够提供6V的电压，我们知道，设备的电流是由负载决定的。比如舵机空载控制的时候一般电流是不大于400mA，但是带负载时候可能大于1A，然后我们设计机械臂的时候有5或者6个舵机，因为处于不同关节，所以实际使用中不会每个舵机都同时达到最大电流，那这里可以选择6V5A的电源。要输出这么大的电流，一般的LDO（线性稳压器）是无法满足的了，需要选择开关稳压芯片，而一般的芯片也没有固定5V输出，需

3、要选择可调版本，通过电阻调节电压输出到6V。这里我们选择XL4015，根据手册，这款芯片可以满足我们的要求，如下图所示。下面是XL4015的应用电路。2舵机的速度控制舵机的驱动是比较容易的，当我们使用了单片机控制的时候，通过输出50HZ（20ms周期）的PWM，控制PWM的脉宽调节舵机的转角。为了节约篇幅，较长的PWM初始化代码就不贴出来了，大家翻看程序即可。前面章节有说明：舵机的转角和脉宽（高电平长度）存在一一对应关系，如果要控制舵机到某一角度，就改变输出的脉宽即可，比如从1ms到1.5ms，显然，很容易就实现了舵机位

4、置控制，但是我们如何进行舵机速度控制呢?这里我们引入了PID算法，下面先看一下程序Velocity1=Position_PID1(Position1,Target1);Position1+=velocit1;TIM4->CCR1=Position1;其中我们使用Velocity1用于代表舵机的速度，这个值根据目标值和舵机的实际位置计算得到，然后通过累积的方法，赋值给相关寄存器作用到舵机。这样我们就把舵机的速度调节变成了PID参数大小的调节。另外，在接近目标位置的时候还可以实现减速，防止因为惯性的问题造成舵机齿轮减速箱的损

5、坏。下面我们看一下Position_PID1这个函数PID参数是这样设定的，Position_KP=5,Position_KI=0,Position_KD=2；这里没使用I控制，因为PD控制已经可以满足要求，关于PID调试可以结合之前的PID位置控制参数整定章节进一步学习了解。