stm32同时驱动舵机

### STM32 同时控制多个舵机的方法

为了实现STM32同时控制多个舵机，通常有两种常见方法：

#### 方法一：直接使用STM32的PWM功能
这种方法适用于舵机数量较少的情况。通过配置不同的定时器通道作为PWM输出端口，可以直接向各个舵机发送脉冲宽度调制(PWM)信号。

#include "stm32f1xx_hal.h"

TIM_HandleTypeDef htim2; // 定义用于生成PWM波形的定时器句柄对象

void MX_TIM2_Init(void){
    __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE(); // 使能定时器2时钟
    
    TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC;
    
    htim2.Instance = TIM2;
    htim2.Init.Prescaler = 79;
    htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
    htim2.Init.Period = 1999;
    HAL_TIM_PWM_Init(&htim2);

    sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
    sConfigOC.Pulse = 0;
    sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;

    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_2);  
}

// 设置指定通道的PWM占空比
void SetServoAngle(TIM_HandleTypeDef *htim,TIM_Channel_t channel,uint16_t angle){
    uint32_t pulse_width = (angle*2)+544; // 计算对应角度下的高电平持续时间(us)，范围大约为544us~2400us之间变化
    float duty_cycle=pulse_width/(float)(htim->Init.Period+1)*100; // 将其转换成百分比形式表示的占空比数值
   
    if(channel==TIM_CHANNEL_1){
        __HAL_TIM_SET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_1,duty_cycle*(htim->Init.Period)/100);
    }else{
        __HAL_TIM_SET_COMPARE(htim,TIM_CHANNEL_2,duty_cycle*(htim->Init.Period)/100);
    }
}

此代码片段展示了如何初始化一个定时器并设置两个独立的PWM通道来分别控制两台舵机的位置[^1]。

#### 方法二：利用PCA9685模块间接扩展PWM通道数
当需要控制更多数量的舵机时，则推荐采用专用的PWM控制器如PCA9685芯片配合I²C总线协议来进行多路PWM输出管理。

#include <Wire.h>
#define PCA9685_ADDRESS 0x40 

uint8_t mode1_reg=0x00;
uint8_t prescale_reg=0xFE;
uint8_t led0_on_l_reg=0x06;
uint8_t allcall_addr=0x01;

void setup() {
  Wire.begin();
  writeByte(mode1_reg,allcall_addr|0x10); // 打开自动增量模式
  
  int freq=50;// 设定频率为50Hz
  byte prescale=(25000000)/(4096*freq)-1;
  setPrescale(prescale);
  
  for(int i=0;i<16;i++){
      setPwm(i,0,0);// 关闭所有LED/PWM输出
  }

  delay(500);
  restartOscillator();
}

void loop(){
   // 这里可以根据需求编写具体逻辑去改变各路PWM输出值从而达到控制相应舵机的目的...
}

void setPwm(uint8_t num,uint16_t on,uint16_t off){
     Wire.beginTransmission(PCA9685_ADDRESS);
     Wire.write(LED0_ON_L_REG+num*4);
     Wire.write(on);
     Wire.write(on>>8);
     Wire.write(off);
     Wire.write(off>>8);
     Wire.endTransmission();
}

void setPrescale(byte value){
     stopOscillator();
     
     Wire.beginTransmission(PCA9685_ADDRESS);
     Wire.write(PRESCALE_REG);
     Wire.write(value);
     Wire.endTransmission();

     startOscillator();
}

void stopOscillator(){
     byte oldmode=readByte(MODE1_REG);
     byte newmode=(oldmode&0x7F)|0x10;
     writeByte(MODE1_REG,newmode);
}

void startOscillator(){
     byte oldmode=readByte(MODE1_REG);
     byte newmode=oldmode&0xEF;
     writeByte(MODE1_REG,newmode|0xA1);
}

byte readByte(uint8_t reg){
     Wire.beginTransmission(PCA9685_ADDRESS);
     Wire.write(reg);
     Wire.endTransmission(false);
     Wire.requestFrom((int)PCA9685_ADDRESS,1,true);
     return Wire.read();
}

void writeByte(uint8_t reg,uint8_t val){
     Wire.beginTransmission(PCA9685_ADDRESS);
     Wire.write(reg);
     Wire.write(val);
     Wire.endTransmission();
}

上述Arduino风格伪代码说明了怎样借助PCA9685器件经由IIC接口与MCU交互进而达成对多达十六个伺服马达的同时操控能力[^2].