STM32 TIM3定时器PWM控制SG90舵机实战

1. 项目概述：TIM3定时器PWM控制舵机实验

在嵌入式开发领域，PWM（脉冲宽度调制）信号控制舵机是最基础也最实用的技能之一。我最近用STM32F103的标准库完成了一个TIM3定时器生成PWM波控制舵机的实验，这个方案可以直接移植到各种需要角度控制的场景，比如机器人关节、摄像头云台或者智能家居中的窗帘控制。

标准库虽然不如HAL库那么"傻瓜式"，但执行效率更高，对硬件资源的控制也更直接。选择TIM3是因为在STM32F103C8T6这类中容量产品上，TIM3是通用定时器中功能完整且引脚分配灵活的一个。实验中我用的舵机是常见的SG90，它的控制信号是周期20ms（50Hz），脉宽0.5ms-2.5ms对应0-180度转角。

2. 硬件设计与环境搭建

2.1 硬件连接要点

我的实验平台是STM32F103C8T6最小系统板，舵机信号线接在PA6引脚（TIM3_CH1）。硬件连接有三个关键细节：

1. 一定要单独给舵机供电！单片机IO口的驱动能力有限，直接供电可能导致复位或电压跌落
2. 共地处理：舵机GND必须与开发板GND连接
3. 信号线长度不宜超过30cm，过长可能引入干扰

注意：如果出现舵机抖动现象，可以先尝试在信号线靠近舵机端加一个100nF的电容滤波

2.2 开发环境配置

使用Keil MDK 5.25开发，需要准备：

1. 标准外设库文件：STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0
2. 在工程选项中勾选"Use MicroLIB"以减小代码体积
3. 调试接口建议用SWD，比JTAG节省引脚

时钟树配置如下：

• HSE 8MHz外部晶振
• PLL倍频到72MHz系统时钟
• APB1总线时钟36MHz（TIM3挂载在此总线上）

3. PWM信号生成实现细节

3.1 定时器基础配置

TIM3的初始化分为三个关键步骤：

c复制// 1. 时钟使能
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

// 2. GPIO配置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;