玩GD32F450那些事之舵机

沙漠之风

玩GD32F450那些事之光耦+舵机

一、前言

          早些日子分享了GD32F450半自动相机方案，不知啥情况几天了一直都在审核中，工作人员也没有答复，擦擦！搞得心情不爽，不过咱们不管他们了，不要让这不愉快的事情影响到我们学习分享的步伐。这次我首先要分享的是我在舵机驱动中干得那些坑爹的事。

        其实干下这些事都是，自己在瞎搞搞，总感觉驱动金属舵机需要提供给个大的驱动电流，最后导致烧了舵机，烧了小红板上的USB模块芯片。

1.1金属舵机         1.2普通塑料舵机

二、干的那些事
1、S8050驱动舵机
     S8050各肯定用得特别的多，我也开始就想到了用这个来搞。

图1.3NPN管驱动

     如上图所示，设计的时候，我是想保证这个输出电平幅值是0-5V，管子工作在饱和状态，GD32F450的输出电压是0-3.3V，这样化，R2=47K，R1=200R, 当Vin=3.3V 时Ib=0.07mA, Ic=21mA, 此时Vout=0V ,当Vin=0V时，Vout=5V。
2、S8550驱动舵机
     对于PNP管来驱动，我们经常用来驱动蜂鸣器，当然不是下面这种搞法，下面这种形式是我前面在做板子的时候，将以封装搞错了，实在没辙将本应该焊接NPN的换成了PNP在1,2脚直接悬空焊接了一个电阻就得到了下图了。

图1.4PNP管驱动

      如上图所示，3.3V时输出0V，0V时输出5V
3、开漏输出驱动舵机
     当然对于单片机引脚没法输出5V时，我们还有一个常用的就是开漏输出并上拉5V啦。

图1.5上拉5V

4、光耦驱动
      搞到光耦，也是当我用上面的开漏输出去驱动两个金属舵机时，舵机动了几下忽然发现一缕青烟，从此这个GL850就退休了。

图1.7 退休的GL850

冒了烟，要我认识到，保护还是很重要的，所以选择了下面的光耦驱动，将电源隔离了，外接6V电源给舵机供电。

图1.7 光耦驱动

小测了输出波形，这波形还是不错的，怎么说我也不担心烧小红板了。

图1.8输入输出波形

个人总结下：使用前面三种方法输出波形1和3还是挺好的，唯独2幅值达到了，但是擦擦有相当大的干扰，干扰原因不详，反正最后舵机烧了，使用方案1时，也是坑，不知当时是电机已经烧了还是怎么，幅值会被拉低。方案3，那就呵呵呵，两个舵机以上GL850冒烟了。有大神精通请指导一二。

三、舵机

       1)、常用舵机的额定工作电压为6V，可以使用LM1117等芯片提供6V的电压，如果为了简化硬件上的设计直接使用5V的供电影响也不是很大，但最好和单片机进行分开供电，否则会造成单片机无法正常工作。
       2)、一般来说可以将来信号线连接至单片机的任意引脚，对于51单片机需通过定时器模块出PWM才能进行控制。但是如果连接像飞思卡尔之类的芯片，由于飞思卡尔内部带有PWM模块，可以直接输出PWM信号，此时应将来信号连于专用的PWM输出引脚上。

      

图1.9脉冲与角度对应图

四、代码
        我们这是是定时器产生两路PWM来控制舵机。
1、引脚配置

1. void SG_gpio_config(void)
   
2. {
   
3.     rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
   
4.    
   
5.     /*Configure PA1 PA2 (TIMER1 CH1 CH2) as alternate function*/
   
6.     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_1);
   
7.     gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_1);
   
8. 
   
9.     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_2);
   
10.     gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_2);
    
11. 
    
12.     gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_1);
    
13.     gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_2);
    
14. }

复制代码

2、定时器配置

1. void timer_config(void)
   
2. {
   
3.     /* -----------------------------------------------------------------------
   
4.     TIMER1 configuration: generate 3 PWM signals with 3 different duty cycles:
   
5.     TIMER1CLK = SystemCoreClock / 120 = 1MHz
   
6. 
   
7.     TIMER1 channel1 duty cycle = (4000/ 20000)* 100  = 25%
   
8.     TIMER1 channel2 duty cycle = (8000/ 20000)* 100  = 50%
   
9. 
   
10.     ----------------------------------------------------------------------- */
    
11.     timer_oc_parameter_struct timer_ocintpara;
    
12.     timer_parameter_struct timer_initpara;
    
13. 
    
14.     rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER1);
    
15.     rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);
    
16. 
    
17.     timer_deinit(TIMER1);
    
18. 
    
19.     /* TIMER1 configuration */
    
20.     timer_initpara.prescaler         = 119;
    
21.     timer_initpara.alignedmode       = TIMER_COUNTER_EDGE;
    
22.     timer_initpara.counterdirection  = TIMER_COUNTER_UP;
    
23.     timer_initpara.period            = 19999;               //ÉèÖóÉ20ms
    
24.     timer_initpara.clockdivision     = TIMER_CKDIV_DIV1;
    
25.     timer_initpara.repetitioncounter = 0;
    
26.     timer_init(TIMER1,&timer_initpara);
    
27. 
    
28.     /* CH1,CH2 configuration in PWM mode1 */
    
29.     timer_ocintpara.ocpolarity  = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;
    
30.     timer_ocintpara.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE;
    
31. 
    
32.     timer_channel_output_config(TIMER1,TIMER_CH_1,&timer_ocintpara);
    
33.     timer_channel_output_config(TIMER1,TIMER_CH_2,&timer_ocintpara);
    
34. 
    
35.     /* CH1 configuration in PWM mode1,duty cycle --% */
    
36.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER1,TIMER_CH_1,1000);
    
37.     timer_channel_output_mode_config(TIMER1,TIMER_CH_1,TIMER_OC_MODE_PWM0);
    
38.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER1,TIMER_CH_1,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
    
39. 
    
40.     /* CH2 configuration in PWM mode1,duty cycle --% */
    
41.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER1,TIMER_CH_2,1000);
    
42.     timer_channel_output_mode_config(TIMER1,TIMER_CH_2,TIMER_OC_MODE_PWM0);
    
43.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER1,TIMER_CH_2,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
    
44. 
    
45. 
    
46.     /* auto-reload preload enable */
    
47.     timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER1);
    
48.     /* auto-reload preload enable */
    
49.     timer_enable(TIMER1);
    
50. }

复制代码

五、实物图
         大家会疑惑怎么晒出来的是两塑料舵机，主要是考虑大家可能用塑料舵机比较多。

图1.10 双舵机实物图

wendesy

感谢分享！！！！！！！！！！