- 前言
- 一、RC遥控器PWM信号
- 二、关于舵机
- 三、STM32串口DMA
- 四、CUBEMX配置设置
- 五、串口+DMA通讯
- 六、PWM输出
- 七、串口控制舵机
- 八、通讯测试
- 九、PWM输出测试
- 十、舵机测试
- 总结
前言
给学校团队成员培训的内容
YC YC
一、RC遥控器PWM信号
根据航模标准，PWM信号线的频率应该是50Hz，对应的每个周期总时长是20ms，输出到舵机的油门线（控制线，也就是细细的，除了红的是接5V电源，黑的GND，另外那个就是数据线）。
这是航模无线遥控模型的一个标准。信号的有效值与1ms~ 2ms的脉宽有关，与脉冲重复率无关。1~ 2ms的方波脉宽渐变过程对应信号的从小到大的渐变。 脉宽的幅度2.5V~ 6V；所以3~5V工作电压的单片机都适用。
这个PWM信号标准不仅对航模舵机适用对航模电调、飞控同样适用。
舵机知识
三、STM32串口DMA串口DMA
四、CUBEMX配置设置用定时器2输出PWM信号，其配置如下图
使用串口1作为控制串口，其配置如下图中
在NVIC配置中打开串口1的中断
在usart.h文件适当位置添加下列代码
#include "stdio.h" #define U1_BUFFER_SIZE 200 //定义最长接收字节 //定义u1_printf功能，兼容我们平时的使用习惯，功能与printf相似 #define u1_printf(...) HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)u1_printf_buf, sprintf((char*)u1_printf_buf,__VA_ARGS__)) extern uint8_t u1_rx_buf[U1_BUFFER_SIZE];//接收缓存 extern volatile uint8_t u1_rx_len;//接收长度 extern volatile uint8_t u1_recv_end_flag;//接收完成标志 extern uint8_t u1_printf_buf[U1_BUFFER_SIZE];//发送缓存
在usart.c文件适当位置添加下列代码
uint8_t u1_rx_buf[U1_BUFFER_SIZE]; volatile uint8_t u1_rx_len=0; volatile uint8_t u1_recv_end_flag=0; uint8_t u1_printf_buf[U1_BUFFER_SIZE]; __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_IDLE);//使能idle中断 HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,u1_rx_buf,U1_BUFFER_SIZE);//打开DMA接收，数据存入rx_buffer数组中
在stm32f1xx_it.c文件中的串口中断函数修改如下
#include "usart.h"
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint32_t tmp_flag = 0;
uint32_t temp;
tmp_flag =__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_IDLE); //获取IDLE标志位
if((tmp_flag != RESET))//idle标志被置位
{
__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1);//清除标志位
temp = huart1.Instance->SR; //清除状态寄存器SR,读取SR寄存器可以实现清除SR寄存器的功能
temp = huart1.Instance->DR; //读取数据寄存器中的数据
HAL_UART_DMAStop(&huart1); //
temp = hdma_usart1_rx.Instance->CNDTR;// 获取DMA中未传输的数据个数，NDTR寄存器分析见下面
u1_rx_len = U1_BUFFER_SIZE - temp; //总计数减去未传输的数据个数，得到已经接收的数据个数
u1_recv_end_flag = 1; // 接受完成标志位置1
}
HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
}
之后便可以在引用了 usart.h 的文件下则可以通过判断u1_recv_end_flag标志位来知道是否完成串口数据接收，并可以调用u1_printf函数通过串口1发送数据。
例子如下
if(u1_recv_end_flag ==1)
{
u1_printf("rx_len=%drn%srn ",u1_rx_len,u1_rx_buf);//打印接收长度与接收数据
for(uint8_t i=0;i
u1_rx_buf[i]=0;//清接收缓存
}
u1_rx_len=0;//清除计数
u1_recv_end_flag=0;//清除接收结束标志位
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,u1_rx_buf,U1_BUFFER_SIZE);//重新打开DMA接收
}
六、PWM输出
HAL_TIM_PWM_Start 使能PWM输出
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1);
__HAL_TIM_SetCompare 函数修改CCR，修改比较值，修改占空比
七、串口控制舵机__HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 100); //控制占空比
main函数中while代码
int angle = 0;
while (1)
{
if(u1_recv_end_flag ==1)
{
u1_printf("rx_len=%drn%srn ",u1_rx_len,u1_rx_buf);//打印接收长度与接收数据
sscanf((char *)u1_rx_buf,"%drn",&angle);
if(angle>100)angle = 100;
else if(angle<0)angle = 0;
__HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 1000 + angle * 10); //控制占空比
memset(u1_rx_buf,0,200);
u1_rx_len=0;//清除计数
u1_recv_end_flag=0;//清除接收结束标志位
HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,u1_rx_buf,U1_BUFFER_SIZE);//重新打开DMA接收
}
八、通讯测试
向串口发送0-100的数字 串口回复符合预期 通讯成功 注意选择发送新行
将PWM的输出口PA0和GND连接到示波器表笔的两端 上电观察示波器
示波器可以看到PA0脚的对地电压波形为PWM方波，频率为50Hz，高电平持续时间1.5ms
通过串口向单片机发送100，可以看到PWM波形的高电平持续时间变成2ms
同样通过串口向单片机发送100，可以看到PWM波形的高电平持续时间变成1ms
至此PWM输出测试完成
先对舵机进行接线黄色为信号线 红色为5V电源线 棕色为GND
完成接线后对系统进行上电，可以看到舵机旋转动作
通过串口向单片机发送控制指令，舵机也会有相应的运动动作。
总结
实验成功，加油诶！
