代码收藏家技术教程 2023-08-05

使用STM32F103C8T6实现摇杆按键控制SG90舵机云台

1.材料准备

STM32F103C8T6最小系统板*1

SG90舵机（180°）*2

摇杆按键*1

舵机支架*1

面包板*1（非必须）

杜邦线若干

类似这种的支架，不过需要自己裁切嵌入的部分

代码部分

代码很简单，主要使用ADC双通道读取两个电位器的值（实际上就是电压），通过获取到的值的范围来确定上下左右，从而来改变两个舵机的角度。

ps2_joystick.c

#include "ps2_joystick.h"

void Joystick_Init(void)
{
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // 使能GPIOA时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    // 配置PA2和PA3引脚为模拟输入模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 使能ADC1时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);

    // 配置ADC1参数
    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

    // 配置ADC1通道2（电位器1）为采样序列1
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

    // 配置ADC1通道3（电位器2）为采样序列2
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);

    // 使能ADC1
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
}

uint16_t Read_ADC_Value(uint8_t channel) {
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, channel, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
    while (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET);
    return ADC_GetConversionValue(ADC1);
}

void Servo_Configuration(void) {
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    // 使能GPIOB时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

    // 配置PB8和PB9引脚为复用推挽输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    // 使能TIM4时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);

    // 配置定时器4的基本参数
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 19999; // 20ms周期
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71; // 分频系数，72MHz时钟
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 配置定时器4的通道3和通道4为PWM模式
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 1500; // 初始脉冲宽度为1.5ms（中间位置）
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

    TIM_OC3Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);
    TIM_OC3PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);

    TIM_OC4Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);
    TIM_OC4PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);

    // 启动定时器4
    TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);
}

void Set_Servo_Angle(u8 angle1, u8 angle2){
	u16 position1 = 500 + (2000 /180 * angle1);
	u16 position2 = 500 + (2000 /180 * angle2);
	TIM_SetCompare3(TIM4, position1); // 设置通道3的脉冲宽度
    TIM_SetCompare4(TIM4, position2); // 设置通道4的脉冲宽度
}

ps2_joystick.h

#ifndef __PS2_JOYSTICK_H_
#define __PS2_JOYSTICK_H_

#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"

void Joystick_Init(void);//摇杆按键初始化
uint16_t Read_ADC_Value(uint8_t channel);//获取AD转换数据

void Servo_Configuration(void);
void Set_Servo_Angle(u8 angle1, u8 angle2);	

#endif /* __PS2_JOYSTICK_H_ */

main.c

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "ps2_joystick.h"
/********IO配置*******
A2 - URy
A3 - URx

B8 - 舵机下
B9 - 舵机上

**********************/
// 定义全局变量用于保存摇杆的X和Y轴数值
volatile int16_t VRxData = 0;
volatile int16_t VRyData = 0;
u8 Angle1 = 90;
u8 Angle2 = 90;
u8 AngleSpeed = 5;//每次改变舵机的角度，需要保证改后的范围在0-180度

int main(void)
{
	delay_init();
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	LedInit();  
	Joystick_Init();
	Servo_Configuration();
    // 进入主循环
    while (1)
    {
        // 读取X轴和Y轴的数值 5V电源读取的数值范围为0-5000
		VRyData = Read_ADC_Value(ADC_Channel_3);
		VRxData = Read_ADC_Value(ADC_Channel_2);
      
        // 处理摇杆的数值
		if(VRxData < 1500){ //右
			//--
			if(Angle1 < 180) Angle1 += AngleSpeed;	//控制舵机
		}
		else if(VRxData > 3500){//左
			//++			
			if(Angle1 > 0) Angle1 -= AngleSpeed;	
		}
		if(VRyData < 1500){ //上
			if(Angle2 > 0) Angle2 -= AngleSpeed;		
		}
		else if(VRyData > 3500){ //下			
			if(Angle2 < 180) Angle2 += AngleSpeed;			
		}
		Set_Servo_Angle(Angle1,Angle2);
        // ...
		delay_ms(50);
    }
}
//改变if语言与VRyData等 比较的值可以提高摇杆按键的灵敏度（即小幅度变化即可触发舵机运行）

通过改变if语言中与VRyData等比较的值可以提高摇杆按键的灵敏度（即小幅度变化即可触发舵机运行）