stm32 IIC 协议控制PCA9685舵机驱动板

        这篇教程与网上的大部分教程都不相同，着重讲述如何使用编程PCA9685，而不是着重讲述原理，最后你还是一头雾水。这是一篇教你如何如何输出固定舵机角度，如何移植程序，从PCA9685的原理到如何移植的教程，在动手中学习理论。

单片机型号：stm32f103c8t6

使用stm32来控制一个舵机并不是难事，但是如果控制多个舵机，那硬件资源就显得捉襟见肘了。

因此，必须使用神器，PCA9685了，相信你能主动上网搜索PCA9685，也一定知道PCA9685是多牛了，我就不去转述了。

老规矩，将源码呈上，先把源码拿到手，再来听我嘚吧嘚。

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我们从整体的keil工程来看一下：

        我们需要注意的无非是两个文件，一个是IIC驱动文件，一个是PCA9685的驱动文件，进行移植的话，只要把这两个.C文件和对应的.h文件放到你的工程目录中，即可完成函数的调用，就这么简单？ 对，就这么简单。接下来我们详细看一下PCA9685的驱动函数，以及讲解一下PCA9685函数的功能。

void pca_setfreq(float freq)//设置PWM频率
{
		u8 prescale,oldmode,newmode;
		double prescaleval;
		freq *= 0.92; 
		prescaleval = 25000000;
		prescaleval /= 4096;
		prescaleval /= freq;
		prescaleval -= 1;
		prescale =floor(prescaleval + 0.5f);

		oldmode = pca_read(pca_mode1);
	
		newmode = (oldmode&0x7F) | 0x10; // sleep
	
		pca_write(pca_mode1, newmode); // go to sleep
	
		pca_write(pca_pre, prescale); // set the prescaler
	
		pca_write(pca_mode1, oldmode);
		delay_ms(2);
	
		pca_write(pca_mode1, oldmode | 0xa1); 
}

        我们都知道舵机是在20ms周期的脉冲中产生一个0.5-2.5ms的脉冲进行控制的，PCA9685驱动中需要手动对舵机控制频率进行设置， 用的就是图上的这个函数，这个函数的具体原理需要参考手册，在这里不讲这些原理，你只要把这个函数直接拿去用，就可以了。

        我们设置了频率，也要对占空比进行配置，这样舵机才能按照不同的角度进行控制，LED0_ON_L、LED0_ON_H、LED0_OFF_L、LED0_OFF_H+4这些是PCA9685的IIC地址，由于我们在这里只用到这一个模块，所以取的首地址，再往下看，num、on和off变量，num为模块的通道号，比如控制0号通道，控制1号通道，2号通道等等，取决于你的模块上连了几个舵机，以及你想用哪个舵机，on和off这两个变量是用来配置占空比的。

        on：pwm上升计数值0-4096；off：pwm下降计数值0-4096，一个pwm周期分成4096份。

        由0开始+1计数，计到on时跳变为高电平，继续计数到off时，跳变为低电平，直到计满4096重新开始。所以当on不等于0时，可作为延时，当on等于0时，0ff/4096的值，就是pwm的占空比。

        最后我们看一下舵机通道和角度控制函数，以及函数中一些参数是怎么计算来的。

void Servo_angle(u8 num,u8 angle)
{
	u32 off = 0;
  off = (u32)(158+angle*2.2);
	pca_setpwm(num,0,off);
}

         这个函数主要功能是控制通道号和舵机旋转角度，其中一句off = （u32）（158+angle*2.2）有很多同学看不明白，158和2.2是如何得来的？

在这里我们举个例子：

以转到60度为例：

60度对应的脉宽 = 0.5ms+（60/180）*2（2.5ms-0.5ms） = 1.1666ms

换算成占空比= 1.1666ms / 20ms = off /4096，off = 239，50hz对应周期为20ms。

setPWM(num,0,239);

看到这里大家应该就明白158是怎么算的了，参考上面的239，就可以计算出158对应的占空比。

PS:0°对应的值大约为130，180°对应的值为530，最大为590.

158+angle *2.2 = 360.

这样我们就可以按照自己想法来定义舵机输出通道和角度了。

工程中有一个doc文件，对程序中的一些难点加了一些解释和计算过程，希望能帮到大家。

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