用STM32F103C8控制伺服马达的电路连接及代码说明

芯情观察猿 2022-07-04 6859

电子说

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描述

伺服马达（Servo motor）凭准确、小型、高效，易用在机器人领域应用广泛，其高扭矩特性非常适合升降重物。本项目用电位器改变马达转子位置，用STM32F103C8（蓝丸）控制伺服马达，用LCD显示角度值。

项目BOM表及电路连接

项目BOM表如下：

1、STM32F103C8蓝丸板 x1

2、伺服马达(SG90) x1

3、LCD(16x2) x1

4、电位器 x2

5、面包板 x1

6、跳线若干

STM32F103C8有10路ADC引脚(PA0-PB1)，本项目使用PA3作为analogread()，通过电位器设定马达的位置。在STM32引脚的15 PWM引脚中(PA0, PA1, PA2, PA3, PA6, PA7, PA8, PA9, PA10, PB0, PB1, PB6, PB7, PB8, PB9)，我们只使用其中的一个引脚，为伺服马达的PWM引脚(该引脚通常带有颜色)提供脉冲信号。

STM32F103C8与LCD的连接如下：

STM32F103C8 LCD

GND VSS

+5V VDD

电位器中心PIN V0

PB0 RS

GND RW

PB1 E

PB10 D4

PB11 D5

PC13 D6

PC14 D7

+5V A

GND K

伺服马达与STM32F103C8的连接如下：

STM32F103C8 伺服马达

+5V RED (+5V)

PA0 ORANGE (PWM pin)

GND BROWN (GND)

本项目使用两个电位器：

（1）右边的用来改变LCD对比度。左边接5V电源，右边接地，中间引脚与LCD的V0连接。

（2）左边的用来模拟输入电压的大小，以改变伺服马达转子的位置。左边引脚接3.3V电源，右边接地，中间连接与的STM32板子的PA3引脚。

编程及代码说明

如果电脑安装了Arduino IDE，连接上USB接口，就可以像使用Arduino一样，对STM32F103C8进行编程了，无须使用FTDI编程器。

首先，载入马达和LCD函数:

#include

其次，声明LCD显示器引脚并初始化。同时还要声明其他几个用于PWM和电位器的变量：

const int rs = PB0, en = PB1, d4 = PB10 , d5 = PB11 , d6 = PC13, d7 = PC14;

LiquidCrystal lcd(rs,en,d4,d5,d6,d7);

int servoPin = PA0;

int potPin = PA3;

这里，我们创建了伺服变量，并将其赋予前述声明的PWM引脚。

Servo servo;

servo.attach(servoPin);

然后，从ADC引脚——PA3读取模拟值，将模拟电压(0-3.3)转换成数字形式(0-4095)。

analogRead(potPin);

该ADC为12位，我们需要获得的0-170模拟值，要将其均分为(0-4096)数字形式。

angle = (reading/24);

下面指令使伺服马达以给定的角度旋转转轴：

servo.write(angle);

完整的代码如下：

//INTERFACE SERVO WITH STM32

//CIRCUIT DIGEST

#include //including servo library

#include //including LCD display library

const int rs = PB0, en = PB1, d4 = PB10 , d5 = PB11 , d6 = PC13, d7 = PC14; //declaring pin names and pin numbers of lcd

LiquidCrystal lcd(rs,en,d4,d5,d6,d7);//setting lcd and its paramaters

int servoPin = PA0; //declare and initialize pin for servo output PWM

int potPin = PA3; //potentiometer ADC input

Servo servo; // creating variable servo with datatype Servo

void setup()

{

lcd.begin(16,2); //setting lcd as 16x2

lcd.setCursor(0,0); //setting cursor at first row and first column

lcd.print("CIRCUIT DIGEST"); //puts CIRCUIT DIGEST in LCD

lcd.setCursor(0,1); //setting cursor at second row and first column

lcd.print("SERVO WITH STM32"); //puts SERVO WITH STM32 in LCD

delay(3000); // delays for 3 seconds

lcd.clear(); //clears lcd display

servo.attach(servoPin); //it connects pin PA0 with motor as control feedback by providing pulses

}

void loop()

{

lcd.clear(); //clears lcd

int angle; //declare varible angle as int

int reading; //declare varible reading as int

reading = analogRead(potPin); //read analog value from pin PA3

angle = (reading/24); //it divides ADC the value according to max angle 170 deg

servo.write(angle); //it puts angle value at servo

lcd.setCursor(0,0); //setting cursor at first row and first column

lcd.print("ANGLE:"); //puts ANGLE in LCD

lcd.print(angle); //puts value at angle

delay(100); //delay in time

　　审核编辑：汤梓红

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