stm32舵机hal库

### STM32 HAL库控制舵机示例代码

对于STM32F1系列微控制器而言，使用HAL库能够简化对SG90舵机的控制过程。为了实现这一目标，需要完成几个关键步骤：初始化定时器以生成PWM信号、编写函数调整舵机角度，并创建一个简单的应用程序来测试这些功能。

#### 初始化定时器用于PWM输出

首先，在`main.c`文件中的`MX_TIM2_Init()`函数里配置TIM2定时器为PWM模式：

static void MX_TIM2_Init(void)
{
  TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
  TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};

  htim2.Instance = TIM2;
  htim2.Init.Prescaler = 79;
  htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim2.Init.Period = 1999;
  htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;

  if (HAL_TIM_PWM_Init(&htim2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
  sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
  if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
  sConfigOC.Pulse = 0; // 初始占空比设为零
  sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
  sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
  if (HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

上述代码片段设置了定时器的工作频率大约为20kHz（即周期约为50μs），这通常是大多数伺服电机接受的标准更新率[^1]。

#### 编写函数设置舵机角度

接下来定义一个名为`servo_set_angle(int angle)`的新函数，该函数接收期望的角度作为输入参数，并据此计算相应的比较寄存器值，从而改变PWM波形宽度达到转动目的：

void servo_set_angle(int angle)
{
  int pulse_width_us = ((angle * 2) + 600); // 将角度转换成脉冲宽度(单位: 微秒),范围约在600~2400us之间变化
  uint32_t compare_value = (pulse_width_us * SystemCoreClock / 1000000UL) / (htim2.Init.Prescaler + 1);
  
  __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, TIM_CHANNEL_1, compare_value);
}

这里假设系统的时钟频率(`SystemCoreClock`)已知；如果不确定，则可以在程序开头处打印出来以便调试。此方法将给定的角度映射到了合适的PWM脉宽范围内，确保舵机能正确响应命令[^4]。

#### 创建主循环进行基本测试

最后一步是在主函数内加入如下所示的部分，用来验证整个流程是否正常运作：

int main(void)
{
  /* ...其他必要的初始化... */
  
  while (1)
  {
    for (int i=0;i<=180;i+=10){
      servo_set_angle(i);
      HAL_Delay(500);
    }
    
    for (int i=180;i>=0;i-=10){
      servo_set_angle(i);
      HAL_Delay(500);
    }
  }
}

这段代码会让舵机从0度逐渐增加至最大限位再返回原点，形成来回摆动的效果，方便观察其动作情况。