stm32控制舵机转速hal

### 如何使用STM32 HAL库控制舵机转速

为了利用STM32 HAL库控制舵机的转速，通常采用PWM（脉宽调制）信号来调节舵机的角度位置。舵机内部有一个电位器用于反馈当前位置给伺服机构内的电路板，从而保持指定角度不变。对于大多数标准舵机而言，其接受的PWM周期大约为20ms，在此期间内高电平持续时间决定了舵机转动到的具体角度。

下面展示一段基于STM32 HAL库编写的小程序片段，该程序可以用来设置特定通道上的PWM输出以驱动舵机达到期望的位置：

#include "stm32f4xx_hal.h"

// 定义全局变量保存目标角度对应的占空比数值
uint16_t servo_duty_cycle;

void Servo_Init(void){
    // 初始化TIMx定时器作为PWM发生源
    __HAL_RCC_TIM9_CLK_ENABLE();  // 启用定时器时钟
    
    TIM_HandleTypeDef htim9;
    
    // 配置定时器参数...
    htim9.Instance = TIM9;
    htim9.Init.Prescaler = 79;        // APB频率假设为80MHz，则计数频率=APB/Prescaler+1=1Mhz
    htim9.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim9.Init.Period = 19999;         // 自动重装载值设为20ms周期下的最大计数值(即1秒除以50Hz)
    htim9.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim9) != HAL_OK){
        Error_Handler();
    }

    // 创建并配置PWM通道
    TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC;
    sConfigOC.OCMode       = TIM_OCMODE_PWM1;
    sConfigOC.Pulse        = 0;          // 初始占空比为零
    sConfigOC.OCPolarity   = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
    sConfigOC.OCFastMode   = TIM_OCFAST_DISABLE;
    if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim9, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK){
        Error_Handler();
    }
}

/**
  * @brief 根据输入的角度计算相应的PWM占空比，并更新至硬件寄存器中。
  */
void SetServoPosition(float angle_degrees){
    const float min_pulse_width_us = 500.f;     // 对应最小角度(-90度)时的低宽度(us)，具体取决于实际使用的舵机型号
    const float max_pulse_width_us = 2500.f;    // 对应最大角度(+90度)时的最大宽度(us)

    // 将角度转换成对应范围内的微秒级脉冲宽度
    uint16_t pulse_width_us = (uint16_t)((angle_degrees / 180.f)*(max_pulse_width_us-min_pulse_width_us)+min_pulse_width_us);
    
    // 计算出相对于整个周期的比例因子
    float duty_ratio = ((float)pulse_width_us/(20*1000))*100;
    
    // 更新PWM比较寄存器中的值
    servo_duty_cycle=(uint16_t)(duty_ratio*(htim9.Init.Period)/100);

    __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim9,TIM_CHANNEL_1,servo_duty_cycle);
}

上述代码实现了基本的功能框架[^2]，其中包含了两个主要部分：一是`Servo_Init()`函数负责完成必要的初始化工作；二是`SetServoPosition()`函数接收一个浮点型参数表示想要设定的目标角度，并据此调整PWM波形特性使得舵机能响应地转向相应方位。

需要注意的是，不同品牌和类型的舵机会有不同的电气规格以及机械性能指标，因此在应用前应当仔细查阅产品手册获取确切的工作电压、电流消耗、可旋转角度区间等重要信息以便正确编程控制设备行为。