前言

前兩天用F28335控制四位共陽數碼管玩了一下（鏈接在這），這兩天換一個，用F28335來控制舵機，

舵機控制原理

PWM原理

PWM（Pulse Width Modulation），指脈沖寬度調制，是一種模擬控制方式，它的思想很簡單，就是一種等效的思想：一個5V的信號作用0.5秒可以等效成一個2.5V的信號作用1秒，所以通過控制信號的通斷時間，就可以在恒壓信號的基礎上輸出不同大小的信號，

舵機相關知識

舵機由外殼、電機、控制電路以及減速器組成，因為常用于舵面（飛行器操縱面）的控制，所以叫舵機，根據轉動范圍，舵機可以分為90°、180°和360°舵機等，我手頭上的這個是360°舵機，所以它可以做整圈轉動，360°舵機和其他舵機不一樣的是，其他舵機可以控制其轉動角度，而360°舵機只能控制其轉動速度和轉動方向，
（圖片來自網路，侵刪）

舵機一般有三根線，分別是電源線、地線以及信號線，舵機的控制是通過在信號線上施加不同占空比的PWM信號而實作的，

實作程序

PWM模塊配置

PWM信號的配置主要是周期以及占空比，和控制開關器件不一樣，由于這里PWM是作為舵機的控制信號，不需要避免開關器件同時接通的問題，因此不需要對死區做出配置，
首先進行相關的宏定義，以便理解和后期修改，包括時鐘頻率、PWM頻率和周期，代碼如下：

#if (CPU_FRQ_150MHZ)
  #define CPU_CLK   	150e6  							// SYSCLK = 150MHz
#endif
#if (CPU_FRQ_100MHZ)
  #define CPU_CLK   	100e6  							// SYSCLK = 100MHz
#endif

#define TBCTLVAL  		0x200E      					// Up-down cnt, timebase = SYSCLKOUT 控制暫存器的值
#define SERVO_CLK		50								// SERVOCLK = 50Hz
#define SERVO_SP        CPU_CLK/(2*SERVO_CLK*8*12)		// 周期暫存器的值，由于采用增減計數，所以周期暫存器的值為系統時鐘頻率除PWM頻率再除2

然后需要對PWM的輸出管腳進行配置，用的是 InitEPwm1Gpio 函式，這個函式是自帶的例程函式，位于 DSP2833x_EPwm.c 檔案中，代碼如下：

void InitEPwm1Gpio(void)
{
   EALLOW;
   
/* Enable internal pull-up for the selected pins */
// Pull-ups can be enabled or disabled by the user. 
// This will enable the pullups for the specified pins.
// Comment out other unwanted lines.

    GpioCtrlRegs.GPAPUD.bit.GPIO0 = 0;    // Enable pull-up on GPIO0 (EPWM1A)
    GpioCtrlRegs.GPAPUD.bit.GPIO1 = 0;    // Enable pull-up on GPIO1 (EPWM1B)   
   
/* Configure ePWM-1 pins using GPIO regs*/
// This specifies which of the possible GPIO pins will be ePWM1 functional pins.
// Comment out other unwanted lines.

    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 1;   // Configure GPIO0 as EPWM1A
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO1 = 1;   // Configure GPIO1 as EPWM1B
   
    EDIS;
}

最后，需要對PWM的各個模塊進行配置，包括時基模塊、比較計數模塊、動作模塊、死區模塊、錯誤聯防模塊、事件觸發模塊以及斬波模塊，不過由于我們這個是基礎應用，因此死區模塊、錯誤聯防模塊、事件觸發模塊和斬波模塊我們實際上并沒有涉及，配置代碼如下：

void ePWM1Setup()
{
	// clear time-base submodule
	EPwm1Regs.TBSTS.all = 0;							// clear TBSTS
	EPwm1Regs.TBPHS.half.TBPHS = 0;						// set TBPHS to 0
	EPwm1Regs.TBCTR = 0;								// clear TB counter

	// configure counter-compare submodule
	EPwm1Regs.CMPCTL.all = 0x50;						// SHDWAMODE = 1, SHDWBMODE = 1, disable shadow mode
	EPwm1Regs.CMPCTL.bit.SHDWAMODE = 0;
	EPwm1Regs.CMPCTL.bit.SHDWBMODE = 0;					// enable shadow mode
	EPwm1Regs.CMPA.half.CMPA = SERVO_SP * (1 - 0.05);					// dutycycle of ePWMxA
	EPwm1Regs.CMPB = SERVO_SP / 8;							// dutycycle 0f ePWMxB

	// configure action-qualifier submodule
	EPwm1Regs.AQCTLA.all = 0x0060;						// CAD = 01: EPwm1A = 0 when CTR = CMPA and the counter is decrementing;
														// CAU = 10: EPwm1A = 1 when CTR = CMPA and the counter is incrementing;
	EPwm1Regs.AQCTLB.all = 0x0900;						// CBD = 10: EPwm1B = 1 when CTR = CMPB and the counter is decrementing;
	  													// CAU = 01: EPwm1A = 0 when CTR = CMPB and the counter is incrementing;
	EPwm1Regs.AQSFRC.all = 0;							// no effect under immediate mode
	EPwm1Regs.AQCSFRC.all = 0;							// continuous force disabled

	// configure dead-band submodule
	EPwm1Regs.DBCTL.all = 0x03;							// POSEL = 00: Neither EPWMxA nor EPWMxB is inverted (default);
														// OUT_MODE = 11: Dead-band is fully enabled for both rising-edge delay on output EPWMxA and falling-edge
														// 				  delay on output EPWMxB;
														// IN_MODE = 00: EPWMxA In is the source for both falling-edge and rising-edge delay.
	EPwm1Regs.DBRED = 0;
	EPwm1Regs.DBFED = 0;								// delay for rise-edge and fall-edge respectively

	// configure trip-zone submodule
	EPwm1Regs.TZSEL.all = 0;							// clear all TZ registers because we don't use it
	EPwm1Regs.TZCTL.all = 0;
	EPwm1Regs.TZEINT.all = 0;
	EPwm1Regs.TZFLG.all = 0;
	EPwm1Regs.TZCLR.all = 0;
	EPwm1Regs.TZFRC.all = 0;

	// configure event-trigger submodule
	EPwm1Regs.ETSEL.all = 0x000A;						// SOCBEN = 0 SOCAEN = 0: EPWMxSOCB EPWMxSOCA disabled;
								 	 	 	 	 	 	// INTEN = 1: interrupt enabled;
								 	 	 	 	 	 	// INTSEL = 010: interrupt when TBCTR = TBPRD
	EPwm1Regs.ETFLG.all = 0;
	EPwm1Regs.ETCLR.all = 0;
	EPwm1Regs.ETFRC.all = 0;
	EPwm1Regs.ETPS.bit.INTPRD = 11;

	// configure PWM-chopper submodule
	EPwm1Regs.PCCTL.all = 0;							// clear PCCTL register because we don't use it

	// configure time-base submodule
	EPwm1Regs.TBCTL.all = 0x2D8E;						// FREE,SOFT = 00: Stop after the next time-base counter increment or decrement;
	  													// PHSDIR = 1: Count up after the synchronization event
	  													// CLKDIV = 011 HSPCLKDIV = 011: TBCLK = SYSCLKOUT/8/6
														// SWFSYNC = 0: no effect
														// SYNCOSEL = 00: the source of the EPWMxSYNCO signal is set to EPWMxSYNCI
														// PRDLD = 1: shadow registers disabled
														// PHSEN = 1: Load the time-base counter with the phase register
														// CTRMODE = 10: Up-down-count mode
	EPwm1Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = 100;
	EPwm1Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = 110;
	EPwm1Regs.TBPRD = SERVO_SP;
}

初步效果

轉速、方向控制

在前面我們只是使舵機轉起來了，但是我們還需要去控制它的轉速以及方向，這要求我們清楚不同占空比所對應的舵機轉速以及方向，所以在上面的基礎上增添如下內容，每隔一定時間改變PWM信號的占空比，觀察舵機的表現，代碼如下：

cnt_PWM++;
if (duty_cycle_2 >= 0.1)
	duty_cycle_2 = 0;
if (cnt_PWM % 4 == 0)
	duty_cycle_2 += 0.01;
EPwm1Regs.CMPA.half.CMPA = SERVO_SP * (1 - duty_cycle_2);

實驗程序如下面視頻所示：

根據實驗程序，可以整理得下表：

由上表可以清楚看到，作用不同占空比的PWM信號，舵機表現出不同的轉速以及方向，不過這個只是作為參考的目測結果，具體的轉速多少需要后期結合其他模塊進一步測量，

注意事項

1. 由于開發板能力有限，無法直接給舵機供電，所以我們這里采用開關電源給舵機供電，這個時候要注意將開關電源的COM端與開發板的地端相連，不然舵機無法正常運行，這應該是因為不相連的話就沒有共地，會導致PWM信號與舵機內部的基準信號的比較出現問題，當時除錯了很久都沒反應，還以為是舵機壞了或者是PWM模塊配置有問題，
2. 另外，由于舵機控制所需的PWM信號頻率較低，因此如果直接用系統時鐘作為時鐘源的話，周期值會超過周期暫存器的上限，因此需要設定時基控制暫存器TBCTL的CLKDIV位和HSPCLKDIV位來對系統時鐘進行分頻，

總結

至此，我們就成功利用F28335的PWM模塊來產生控制信號，驅動舵機的旋轉，同時，依然，由于本人水平有限，這個實驗各個方面肯定都還有可以改進的地方；另外，文中的知識闡述可能也會有錯誤的地方，歡迎大家批評指正，還有的話，從視頻可以看到，舵機運行程序中有抖動，沒看出來是什么原因，希望大佬們可以提出寶貴意見orz