玩GD32F450那些事之舵机

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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

void SG_gpio_config(void)
{
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
/*Configure PA1 PA2 (TIMER1 CH1 CH2) as alternate function*/
gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_1);
gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_1);
gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_2);
gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_2);
gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_1);
gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_2);
}

复制代码

2、定时器配置

void timer_config(void)
{
/* -----------------------------------------------------------------------
TIMER1 configuration: generate 3 PWM signals with 3 different duty cycles:
TIMER1CLK = SystemCoreClock / 120 = 1MHz
TIMER1 channel1 duty cycle = (4000/ 20000)* 100 = 25%
TIMER1 channel2 duty cycle = (8000/ 20000)* 100 = 50%
----------------------------------------------------------------------- */
timer_oc_parameter_struct timer_ocintpara;
timer_parameter_struct timer_initpara;
rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER1);
rcu_timer_clock_prescaler_config(RCU_TIMER_PSC_MUL4);
timer_deinit(TIMER1);
/* TIMER1 configuration */
timer_initpara.prescaler = 119;
timer_initpara.alignedmode = TIMER_COUNTER_EDGE;
timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP;
timer_initpara.period = 19999; //?è????20ms
timer_initpara.clockdivision = TIMER_CKDIV_DIV1;
timer_initpara.repetitioncounter = 0;
timer_init(TIMER1,&timer_initpara);
/* CH1,CH2 configuration in PWM mode1 */
timer_ocintpara.ocpolarity = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;
timer_ocintpara.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE;
timer_channel_output_config(TIMER1,TIMER_CH_1,&timer_ocintpara);
timer_channel_output_config(TIMER1,TIMER_CH_2,&timer_ocintpara);
/* CH1 configuration in PWM mode1,duty cycle --% */
timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER1,TIMER_CH_1,1000);
timer_channel_output_mode_config(TIMER1,TIMER_CH_1,TIMER_OC_MODE_PWM0);
timer_channel_output_shadow_config(TIMER1,TIMER_CH_1,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
/* CH2 configuration in PWM mode1,duty cycle --% */
timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER1,TIMER_CH_2,1000);
timer_channel_output_mode_config(TIMER1,TIMER_CH_2,TIMER_OC_MODE_PWM0);
timer_channel_output_shadow_config(TIMER1,TIMER_CH_2,TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
/* auto-reload preload enable */
timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER1);
/* auto-reload preload enable */
timer_enable(TIMER1);
}

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 · 发表于 2018-1-13 15:32:50

感谢分享！！！！！！！！！！

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