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中科蓝讯AB32VGV控制舵机

发布于 2021-03-16 11:47:13 浏览：1529 订阅该版

###一、舵机控制原理

舵机（英文叫Servo）：它由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成的一套自动控制系统。通过发送信号，指定输出轴旋转角度。舵机一般而言都有最大旋转角度（比如180度）例如：1.5毫秒的脉冲，电机将转向90度的位置（通常称为中立位置，对于180°舵机来说，就是90°位置）。如果脉冲宽度小于1.5毫秒，那么电机轴向朝向0度方向。如果脉冲宽度大于1.5毫秒，轴向就朝向180度方向。以180度舵机为例，对应的控制关系是这样的：
0.5ms————-0度；
1.0ms————45度；
1.5ms————90度；
2.0ms———–135度；
2.5ms———–180度；

###二、新建RT_Thread项目
具体操作步骤参考此文档(含程序下载)：https://ab32vg1-example.readthedocs.io/zh/latest/

###三、配置PWM驱动

![7cd87f84312e3243c29a85505f36c1cf.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210316/7cd87f84312e3243c29a85505f36c1cf.png)

###四、关于PWM外设
查阅相关资料，舵机控制推荐的脉冲周期为50Hz,RTT提供的底层驱动最低频率为100Hz，经过实际验证100Hz频率控制舵机不影响使用。

###五、功能实现代码
```c
/*
 * 程序清单：这是一个 PWM 设备使用例程
 * 例程导出了 sg 命令到控制终端
 * 命令调用格式：sg
 * 程序功能：通过 PWM 设备控制舵机的旋转角度。
*/

#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>
#include <string.h>
#define SG_PIN_NUM          rt_pin_get("PE.4")  /* LED PIN脚编号，查看驱动文件drv_gpio.c确定 */
#define PWM_DEV_NAME        "lpwm0" /* PWM设备名称 */
#define PWM_DEV_CHANNEL     0       /* PWM通道 */

struct rt_device_pwm *pwm_dev;      /* PWM设备句柄 */

/*将输入字符串转换为数值型*/
uint32_t Ascii2Hex(char* ch, uint8_t length)
{
    uint8_t i;
    uint32_t value=0;

if(*ch < '0' || *ch > '9')
        return 0;

for(i=0; i< length; i++)
    {
        value*=10;
        value+= (*ch >= '0' && *ch <= '9') ? (*ch - '0') : 0;
        ch++;
    }
    return value;
}

static int sg(int argc, char *argv[])
{
    rt_uint32_t period, pulse,t;

period = 10000000;   /* 周期为10ms，单位为纳秒ns */
    pulse = 0;          /* PWM脉冲宽度值，单位为纳秒ns */

/* 设置LED引脚脚模式为输出 */
    rt_pin_mode(SG_PIN_NUM, PIN_MODE_OUTPUT);
    /* 拉高LED引脚 */
    rt_pin_write(SG_PIN_NUM, PIN_HIGH);

/* 查找设备 */
    pwm_dev = (struct rt_device_pwm *)rt_device_find(PWM_DEV_NAME);
    if (pwm_dev == RT_NULL)
    {
        rt_kprintf("steering gear control run failed! can't find %s device!\n", PWM_DEV_NAME);
        return RT_ERROR;
    }

/* 设置PWM周期和脉冲宽度默认值 */
    rt_pwm_set(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL, period, pulse);
    /* 使能设备 */
    rt_pwm_enable(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL);

if(argc <2)
    {
        /* 由0度到180度，然后由180度到0度，循环运行5个周期 */
        t = 5;
        while (--t)
        {
            rt_thread_mdelay(1000);
            rt_pwm_set(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL, period, period-500000);
            rt_thread_mdelay(1000);
            rt_pwm_set(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL, period, period-2500000);
        }
    }
    else
    {
        /*将msh输入的字符转换为数值*/
        pulse = Ascii2Hex(argv[1],strlen(argv[1]));

/* 计算舵机目标位置所需要的高电平脉冲宽度 */
        t = 2000000/180*pulse;
        pulse = period-500000-t; //pwm设定的占空比为低电平宽度，舵机控制使用高电平宽度控制旋转角度

/* 设置PWM周期和脉冲宽度 */
        rt_pwm_set(pwm_dev, PWM_DEV_CHANNEL, period, pulse);
    }
}

/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(sg, sg sample <sg_angle:0~180>);
```
###六、效果演示

![sg.gif](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20210328/b47edab24a4b3fe909751bcda70bd0d4.gif)

###七、使用体会
这本人第一次使用RISC-V的MCU，在此之前也经常在各种公众号上看到关于RISC-V的相关信息，工作中也一直是在使用M3、M4内核的MCU,说真的刚拿到板子是有些心虚的，后来沉下心来看了一下RTT的入门操作指南发现这东西并没有我们想象的那么复杂，再加上RTT的生态支持，可以说不需要知道什么是RISC-V就可以快速使用该MCU。

我在使用PWM外设时，也碰到了一些问题，一开始是想将PWM周期设为50Hz的，但是调试后发现频率最低只有100Hz，查阅Register说明但是都没有详细的说明，也希望后期官方能开放更加详细的资料。

总的来说AB32VG1是一个很不错我产品，作为集成蓝牙的一款SOC MCU，以后在一些智能家居，物联应用将会是一个不错的选择。