STM32--PCA9685驱动（16路舵机驱动模块）

技术文档

PCA9685接线：

PCA9685简介：

PCA9685地址位寄存器：

MODE1寄存器，地址0x00，可读、可写：

寄存器地址：

PCA9685代码注解：

1.PCA9685数据写入：

2.PCA9685数据读取：

3.PCA9685的频率设置：

4.PCA9685的PWM设置：

舵机转动角度置换：

PCA9685驱动代码(stm32f103C8T6)：

main.c

IIC文件

PCA9685驱动文件：

PCA9685驱动代码(stm32f407zgt6)：

main.c程序：

IIC驱动：（正点原子IIC实验代码）

IIC.c文件

IIC.h文件

PCA9685.c配置：

PCA9685.h配置：

PCA9685接线：

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 指代 GND OE（模块使能端口） SCL SDA VCC V+ 电源输入端口 PCA9685 pwm通道编号舵机接口

OE使能端口：低电平使能，内部已经拉低，可以不用接线。

SCL和SDA端口：IIC接口。

V+端口：如果使用少量舵机（两三个舵机），可以通过V+接入电源。（Max电压：6V）

电源输入端口：如果使用多个舵机（五六个舵机），或者大扭矩舵机，最好使用电源输入端口单独

供电不要使用V+端口供电。（Max电压：6V）

PCA9685简介：

PCA9685 是一种常用的 PWM（脉冲宽度调制）驱动器芯片，通常用于控制舵机、电机和其他需要精确控制的设备。该芯片可以通过 I2C 总线与微控制器或单片机通信，以实现对多路 PWM 信号的生成和控制。

16 路 PWM 输出：PCA9685 可以同时控制最多 16 路 PWM 输出，每路输出的占空比都可以独立设置，但是16路PWM频率一样。

12 位分辨率：PCA9685 提供了 12 位分辨率的 PWM 输出，可以实现精细的输出控制。

内部振荡器：芯片内部集成了振荡器，可以产生稳定25MHz的时钟信号，无需外部晶振。

可编程频率：可以通过配置寄存器来设置 PWM 输出的频率，范围从 24 Hz 到 1526 Hz。

I2C 接口：使用标准的 I2C 串行总线接口与主控设备通信，方便集成到各种微控制器系统中。

输出驱动能力：每路 PWM 输出都具有较强的驱动能力，可以直接驱动舵机或者其他负载。

PCA9685地址位寄存器：

地址位的寄存器一共8位，通过地址寄存器来设置芯片的I2C地址。

位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 R/W 固定值 “ 1 ” 可定义可定义可定义可定义可定义可定义读/写控制

往PCA9685写程序的时候，发送的地址位是0x80，bit[7~0]：1000 0000 位0置“ 0 ” 表示写入；

读程序的时候，发送的地址位是0x81，bit[7~0]：1000 0001 位0置“ 1 ” 表示读取；

MODE1寄存器，地址0x00，可读、可写：

寄存器地址：

照片引用地址：PCA9685--16路 PWM模块舵机驱动板--STM32 IIC接口模块 (baidu.com)

PCA9685代码注解：

1.PCA9685数据写入：

void PCA9685_Write(u8 addr,u8 data) // addr 表示要写入数据的寄存器地址，data 表示要写入的数据{IIC_Start(); // 发送 I2C 起始信号，开始 I2C 通信。IIC_Send_Byte(PCA_Addr); // 发送 PCA_Addr = 0x80 ，告诉设备我们要写入数据IIC_NAck(); // 发送不应答信号，表示主控器不需要从设备接收更多数据。IIC_Send_Byte(addr);  // 发送要写入数据的寄存器地址。IIC_NAck(); // 发送不应答信号。IIC_Send_Byte(data);  // 发送要写入的数据。IIC_NAck(); // 发送不应答信号。IIC_Stop(); // 发送 I2C 停止信号，结束本次通信。}

2.PCA9685数据读取：

u8 PCA9685_Read(u8 addr) // addr 表示要读取数据的寄存器地址{u8 data; // 声明一个无符号 8 位整数变量 data，用于存储读取到的数据。IIC_Start(); // 发送 I2C 起始信号，开始 I2C 通信。IIC_Send_Byte(PCA_Addr);  // 发送 PCA_Addr = 0x80 ，告诉设备我们要写入数据IIC_NAck(); // 发送不应答信号，表示主控器不需要从设备接收更多数据。 IIC_Send_Byte(addr);  // 发送要读取数据的寄存器地址。IIC_NAck(); // 发送不应答信号。IIC_Stop(); // 发送 I2C 停止信号，结束本次通信。delay_us(10); // 延时 10 微秒，等待芯片准备好数据。IIC_Start(); // 发送 I2C 起始信号，开始另一次 I2C 通信。IIC_Send_Byte(PCA_Addr|0x01); // 发送 PCA9685 的地址，并设置最低位为 1，  // PCA_Addr|0x01 = 0x81 表示要进行读取操作。IIC_NAck(); // 发送不应答信号。 data = IIC_Read_Byte(0);  // 通过 I2C 从 PCA9685 读取一个字节的数据，并存储到变量 data 中。IIC_Stop(); // 发送 I2C 停止信号，结束本次通信。return data; // 返回读取到的数据。}

3.PCA9685的频率设置：

void PCA9685_setFreq(float freq){u8 prescale,oldmode,newmode;  //定义了三个无符号 8 位整型变量 用于存储预分频器值、旧的模式寄存器值和新的模式寄存器值 double prescaleval; //定义了一个双精度浮点型变量 prescaleval，用于计算预分频器的值。freq *= 0.98; //将传入的频率值乘以 0.98，这是为了微调频率值以适应 PCA9685 的实际需求prescaleval = 25000000;  //这是 PCA9685 内部振荡器的频率prescaleval /= 4096;//每个周期从0计数到4095，除以 4096，得到每个计数器周期的时间，prescaleval /= freq;//除以所需的频率值，得到预分频器的值。prescaleval -= 1; //减去 1，得到最终的预分频器值prescale = floor(prescaleval+0.5f); //将计算得到的预分频器值四舍五入取整，并将其赋值给 prescale 变量。oldmode = PCA9685_Read(PCA_Model); //通过调用 PCA9685_Read 函数读取当前 PCA9685 寄存器中的模式值，并将其存储在 oldmode 变量中。newmode = (oldmode&0x7F)|0x10; //根据旧的模式值计算出新的模式值，将最高位清零（bit 7）并将第 5 位设为1（bit 4），表示将 PCA9685 设置为睡眠模式。PCA9685_Write(PCA_Model,newmode); //将新的模式值写入 PCA9685 的模式寄存器。PCA9685_Write(PCA_Pre,prescale); //将计算得到的预分频器值写入 PCA9685 的预分频器寄存器。PCA9685_Write(PCA_Model,oldmode); //恢复旧的模式值。delay_ms(5); // 延时 5 毫秒，等待 PCA9685 完全启动。PCA9685_Write(PCA_Model,oldmode|0xa1); //将模式值的最高位和第 1 位设为1，表示将 PCA9685 设置为正常工作模式。}

理论计算（预分配值）：prescaleval = （ 25000000 / 4096 / 50 ）- 1 = 121 .0703125

实际计算（预分配值）：prescaleval = （ 25000000 / 4096 / 50 *0.98）- 1 = 118.62890625

double prescaleval;  //定义了一个双精度浮点型变量 prescaleval，用于计算预分频器的值。freq *= 0.98;//将传入的频率值乘以 0.98，这是为了微调频率值以适应 PCA9685 的实际需求prescaleval = 25000000;  //这是 PCA9685 内部振荡器的频率prescaleval /= 4096;//每个周期从0计数到4095，除以 4096，得到每个计数器周期的时间，prescaleval /= freq;//除以所需的频率值，得到预分频器的值。prescaleval -= 1; //减去 1，得到最终的预分频器值

内部振荡器的精度限制，设置预分频器值时无法完全达到所需的输出频率，将传入的频率值freq 乘以0.98，是为了微调频率值，以弥补 PCA9685 内部振荡器的偏差，使最终输出的频率更接近预期值。（0.98是经验值，实际使用中可自行调整）

freq *= 0.98; //将传入的频率值乘以 0.98，这是为了微调频率值以适应 PCA9685 的实际需求

对预分频值prescaleval，进行四舍五入。

例如prescaleval=118.3，则 prescale = floor(prescaleval+0.5f); = floor（118.3+0.5）=118

prescaleval=118.8，则 prescale = floor(prescaleval+0.5f); = floor（118.8+0.5）=119

prescaleval+0.5f 是为了模拟四舍五入的效果

floor () 函数对浮点数进行向下取整操作，返回不大于该浮点数的最大整数部分。

prescale = floor(prescaleval+0.5f); //将计算得到的预分频器值四舍五入取整，并将其赋值给 prescale 变量。

oldmode = PCA9685_Read(PCA_Model); //通过调用 PCA9685_Read 函数读取当前 PCA9685 寄存器中的模式值，并将其存储在 oldmode 变量中。newmode = (oldmode&0x7F)|0x10; //根据旧的模式值计算出新的模式值，将最高位清零（bit 7）并将第 5 位设为1（bit 4），表示将 PCA9685 设置为睡眠模式。PCA9685_Write(PCA_Model,newmode); //将新的模式值写入 PCA9685 的模式寄存器。PCA9685_Write(PCA_Pre,prescale); //将计算得到的预分频器值写入 PCA9685 的预分频器寄存器。PCA_Pre = 0xFEPCA9685_Write(PCA_Model,oldmode); //恢复旧的模式值。delay_ms(5); // 延时 5 毫秒，等待 PCA9685 完全启动。PCA9685_Write(PCA_Model,oldmode|0xa1); //将模式值的最高位和第 1 位设为1，表示将 PCA9685 设置为正常工作模式。

4.PCA9685的PWM设置：

void PCA9685_setPWM(u8 num,u32 on,u32 off) //num 表示 PWM 通道号，on 表示 PWM 的起始位置，off 表示 PWM 的结束位置（即从高电平切换到低电平的时刻）{IIC_Start(); //发送 I2C 起始信号，开始 I2C 通信。IIC_Send_Byte(PCA_Addr);  //发送 PCA9685 的地址，告诉设备我们要和 PCA9685 进行通信。IIC_Wait_Ack(); //等待应答信号，确保设备准备好接收数据。IIC_Send_Byte(LED0_ON_L+4*num);  //发送 LED 寄存器的地址，根据 PWM 通道号计算出相应的寄存器地址。IIC_Wait_Ack(); //IIC_Send_Byte(on&0xFF);  //发送 PWM 的起始位置低 8 位。IIC_Wait_Ack(); //等待应答信号。 IIC_Send_Byte(on>>8);  //发送 PWM 的起始位置高 8 位。IIC_Wait_Ack(); //等待应答信号。IIC_Send_Byte(off&0xFF);  //发送 PWM 的结束位置低 8 位。IIC_Wait_Ack(); //等待应答信号。IIC_Send_Byte(off>>8);  //发送 PWM 的结束位置高 8 位。IIC_Wait_Ack(); //等待应答信号。IIC_Stop(); //发送 I2C 停止信号，结束本次通信。}

void PCA9685_setPWM(u8 num,u32 on,u32 off)函数传入：通道编号“ num”、“ on ”的值，“ off ”的值

当PCA9685的12位计数ACK，与“ on ”值进行比较，等于“ on ”值输出高电平

与“ off ”值进行比较，等于“ off ”值输出低电平

每路 PWM 有 4 个 8 位控制寄存器， LEDX_ON_L、LEDX_ON_H、LEDX_OFF_L、LEDX_OFF_H 四个寄存器。

通道0的LED0_ON_L：0x06，LED0_ON_H：0x07，LED0_OFF_L：0x08，LED0_OFF：0x09

所以输出通道的起始地址为：0x06+4*X （X为通道号）

舵机转动角度置换：

可以先了解一下：舵机驱动原理

PCA9685，每个周期都是从0计数到4095；设置 “ on ” = 0 ， “ off ” = ？

脉冲宽度 on off 0.5ms 0 0.5/20*4096=102.4 1.5ms 0 1.5/20*4096=307.2 2.5ms 0 2.5/20*4096=512

取0.5ms时，off=102 ； 2.5ms时，off=512

舵机类型每转动“ 1 ”度，计数个数 90 410/90 = 4.56 180 410/180 = 2.28 270 410/270 = 1.52 360 410/360 = 1.14

个人觉得转化为角度，驱动舵机转动偏差较大，所以直接输入“ off ”值控制舵机转动就好；

因为PCA9685精准度有限，所以理论计算出的的数值与实际存在一定偏差。

所以void setAngle(u8 num,u16 angle)函数和void PCA9685_Init(float hz,u16 angle)函数

根据个人意愿修改参数。

void setAngle(u8 num,u16 angle){u32 off = 0; off = (u32)(103+angle*1.13); //360度舵机，每转动一度=1.14 0.5ms -180度起始位置：103PCA9685_setPWM(num,0,angle);}void PCA9685_Init(float hz,u16 angle){u32 off = 0;IIC_Init();PCA9685_Write(PCA_Model,0x00);PCA9685_setFreq(hz); off = (u32)(103+angle*1.14); //360度舵机，每转动一度=1.14 0.5ms -180度起始位置：103PCA9685_setPWM(0,0,off);PCA9685_setPWM(1,0,off);PCA9685_setPWM(2,0,off);PCA9685_setPWM(3,0,off);PCA9685_setPWM(4,0,off);PCA9685_setPWM(5,0,off);PCA9685_setPWM(6,0,off);PCA9685_setPWM(7,0,off);PCA9685_setPWM(8,0,off);PCA9685_setPWM(9,0,off);PCA9685_setPWM(10,0,off);PCA9685_setPWM(11,0,off);PCA9685_setPWM(12,0,off);PCA9685_setPWM(13,0,off);PCA9685_setPWM(14,0,off);PCA9685_setPWM(15,0,off);delay_ms(100);}

PCA9685驱动代码(stm32f103C8T6)：

main.c

#include \"sys.h\"  // Device header#include \"delay.h\"#include \"myiic.h\"#include \"PCA9685.h\"#include \"usart.h\"int main(void){ delay_init(); //初始化延时函数 PCA9685_Init(50,180); uart_init(115200);//初始化串口波特率为115200 while(1){ printf(\"yes_ok\\r\\n\"); PCA9685_setPWM(0,0,50); delay_ms(1000); PCA9685_setPWM(1,0,150); delay_ms(1000); PCA9685_setPWM(2,0,250); delay_ms(1000); PCA9685_setPWM(3,0,350); delay_ms(1000); PCA9685_setPWM(4,0,450); delay_ms(1000);} }

IIC文件

#ifndef __MYIIC_H#define __MYIIC_H#include \"sys.h\"//IO方向设置 #define SDA_IN() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<250){IIC_Stop();return 1;}}IIC_SCL=0;//时钟输出0 return 0; } //产生ACK应答void IIC_Ack(void){IIC_SCL=0;SDA_OUT();IIC_SDA=0;delay_us(2);IIC_SCL=1;delay_us(2);IIC_SCL=0;}//不产生ACK应答 void IIC_NAck(void){IIC_SCL=0;SDA_OUT();IIC_SDA=1;delay_us(2);IIC_SCL=1;delay_us(2);IIC_SCL=0;} //IIC发送一个字节//返回从机有无应答//1，有应答//0，无应答 void IIC_Send_Byte(u8 txd){ u8 t; SDA_OUT(); IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输 for(t=0;t>7; txd<<=1; delay_us(2); //对TEA5767这三个延时都是必须的IIC_SCL=1;delay_us(2); IIC_SCL=0;delay_us(2); } } //读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack){unsigned char i,receive=0;SDA_IN();//SDA设置为输入 for(i=0;i<8;i++ ){ IIC_SCL=0; delay_us(2);IIC_SCL=1; receive<<=1; if(READ_SDA)receive++; delay_us(1); } if (!ack) IIC_NAck();//发送nACK else IIC_Ack(); //发送ACK return receive;}

PCA9685驱动文件：

#ifndef __PCA9685_H#define __PCA9685_H#include \"sys.h\"#define PCA_Addr 0x80#define PCA_Model 0x00#define LED0_ON_L 0x06#define LED0_ON_H 0x07#define LED0_OFF_L 0x08#define LED0_OFF_H 0x09#define PCA_Pre 0xFEvoid PCA9685_Init(float hz,u16 angle);void PCA9685_Write(u8 addr,u8 data);u8 PCA9685_Read(u8 addr);void PCA9685_setPWM(u8 num,u32 on,u32 off);void PCA9685_setFreq(float freq);void setAngle(u8 num,u16 angle);#endif#include \"PCA9685.h\"#include \"myiic.h\"#include \"delay.h\"#include #include \"usart.h\"void PCA9685_Init(float hz,u16 angle){u32 off = 0;IIC_Init();PCA9685_Write(PCA_Model,0x00);PCA9685_setFreq(hz); off = (u32)(103+angle*1.14); //360度舵机，每转动一度=1.14 0度起始位置：103PCA9685_setPWM(0,0,off);PCA9685_setPWM(1,0,off);PCA9685_setPWM(2,0,off);PCA9685_setPWM(3,0,off);PCA9685_setPWM(4,0,off);PCA9685_setPWM(5,0,off);PCA9685_setPWM(6,0,off);PCA9685_setPWM(7,0,off);PCA9685_setPWM(8,0,off);PCA9685_setPWM(9,0,off);PCA9685_setPWM(10,0,off);PCA9685_setPWM(11,0,off);PCA9685_setPWM(12,0,off);PCA9685_setPWM(13,0,off);PCA9685_setPWM(14,0,off);PCA9685_setPWM(15,0,off);delay_ms(100);}void PCA9685_Write(u8 addr,u8 data) // addr 表示要写入数据的寄存器地址，data 表示要写入的数据{IIC_Start(); // 发送 I2C 起始信号，开始 I2C 通信。IIC_Send_Byte(PCA_Addr); // 发送 PCA9685 的地址，告诉设备我们要和 PCA9685 进行通信。IIC_NAck(); // 发送不应答信号，表示主控器不需要从设备接收更多数据。IIC_Send_Byte(addr);  // 发送要写入数据的寄存器地址。IIC_NAck(); // 发送不应答信号。IIC_Send_Byte(data);  // 发送要写入的数据。IIC_NAck(); // 发送不应答信号。IIC_Stop(); // 发送 I2C 停止信号，结束本次通信。}u8 PCA9685_Read(u8 addr) // addr 表示要读取数据的寄存器地址{u8 data; // 声明一个无符号 8 位整数变量 data，用于存储读取到的数据。IIC_Start(); // 发送 I2C 起始信号，开始 I2C 通信。IIC_Send_Byte(PCA_Addr);  // 发送 PCA9685 的地址，告诉设备我们要和 PCA9685 进行通信。IIC_NAck(); // 发送不应答信号，表示主控器不需要从设备接收更多数据。 IIC_Send_Byte(addr);  // 发送要读取数据的寄存器地址。IIC_NAck(); // 发送不应答信号。IIC_Stop(); // 发送 I2C 停止信号，结束本次通信。delay_us(10); // 延时 10 微秒，等待芯片准备好数据。IIC_Start(); // 发送 I2C 起始信号，开始另一次 I2C 通信。IIC_Send_Byte(PCA_Addr|0x01); // 发送 PCA9685 的地址，并设置最低位为 1，表示要进行读取操作。IIC_NAck(); // 发送不应答信号。 data = IIC_Read_Byte(0);  // 通过 I2C 从 PCA9685 读取一个字节的数据，并存储到变量 data 中。IIC_Stop(); // 发送 I2C 停止信号，结束本次通信。return data; // 返回读取到的数据。}void PCA9685_setPWM(u8 num,u32 on,u32 off) //num 表示 PWM 通道号，on 表示 PWM 的起始位置，off 表示 PWM 的结束位置（即从高电平切换到低电平的时刻）{IIC_Start(); //发送 I2C 起始信号，开始 I2C 通信。IIC_Send_Byte(PCA_Addr);  //发送 PCA9685 的地址，告诉设备我们要和 PCA9685 进行通信。IIC_Wait_Ack(); //等待应答信号，确保设备准备好接收数据。IIC_Send_Byte(LED0_ON_L+4*num);  //发送 LED 寄存器的地址，根据 PWM 通道号计算出相应的寄存器地址。IIC_Wait_Ack(); //IIC_Send_Byte(on&0xFF);  //发送 PWM 的起始位置低 8 位。IIC_Wait_Ack(); //等待应答信号。 IIC_Send_Byte(on>>8);  //发送 PWM 的起始位置高 8 位。IIC_Wait_Ack(); //等待应答信号。IIC_Send_Byte(off&0xFF);  //发送 PWM 的结束位置低 8 位。IIC_Wait_Ack(); //等待应答信号。IIC_Send_Byte(off>>8);  //发送 PWM 的结束位置高 8 位。IIC_Wait_Ack(); //等待应答信号。IIC_Stop(); //发送 I2C 停止信号，结束本次通信。}void PCA9685_setFreq(float freq){u8 prescale,oldmode,newmode;  //定义了三个无符号 8 位整型变量 用于存储预分频器值、旧的模式寄存器值和新的模式寄存器值double prescaleval; //定义了一个双精度浮点型变量 prescaleval，用于计算预分频器的值。freq*= 0.98; //将传入的频率值乘以 0.98，这是为了微调频率值以适应 PCA9685 的实际需求prescaleval = 25000000;  //这是 PCA9685 内部振荡器的频率prescaleval /= 4096;//每个周期从0计数到4095，除以 4096，得到每个计数器周期的时间，prescaleval /= freq;//除以所需的频率值，得到预分频器的值。prescaleval -= 1; //减去 1，得到最终的预分频器值prescale = floor(prescaleval+0.5f); //将计算得到的预分频器值四舍五入取整，并将其赋值给 prescale 变量。oldmode = PCA9685_Read(PCA_Model); //通过调用 PCA9685_Read 函数读取当前 PCA9685 寄存器中的模式值，并将其存储在 oldmode 变量中。newmode = (oldmode&0x7F)|0x10; //根据旧的模式值计算出新的模式值，将最高位清零（bit 7）并将第 5 位设为1（bit 4），表示将 PCA9685 设置为睡眠模式。PCA9685_Write(PCA_Model,newmode); //将新的模式值写入 PCA9685 的模式寄存器。PCA9685_Write(PCA_Pre,prescale); //将计算得到的预分频器值写入 PCA9685 的预分频器寄存器。PCA9685_Write(PCA_Model,oldmode); //恢复旧的模式值。delay_ms(5); // 延时 5 毫秒，等待 PCA9685 完全启动。PCA9685_Write(PCA_Model,oldmode|0xa1); //将模式值的最高位和第 1 位设为1，表示将 PCA9685 设置为正常工作模式。}void setAngle(u8 num,u16 angle){u32 off = 0; off = (u32)(102+angle*1.13); //360度舵机，每转动一度=1.14 0度起始位置：103PCA9685_setPWM(num,0,angle);}

PCA9685驱动代码(stm32f407zgt6)：

main.c程序：

#include \"sys.h\"#include \"delay.h\"#include \"myiic.h\"#include \"PCA9685.h\"int main(void){ delay_init(168); //初始化延时函数PCA9685_Init(50,360); while(1){ setAngle(4,210); // 输入pwm通道号、舵机转动角度 delay_ms(500); //添加延时，确定舵机运动到指定位置 setAngle(4,120); // 输入pwm通道号、舵机转动角度 delay_ms(500); //添加延时，确定舵机运动到指定位置}/*适用于stm32f407zgt6*/

IIC驱动：（正点原子IIC实验代码）

IIC.c文件

#include \"myiic.h\"#include \"delay.h\"//初始化IICvoid IIC_Init(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB时钟 //GPIOB8,B9初始化设置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式 GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化IIC_SCL=1;IIC_SDA=1;}//产生IIC起始信号void IIC_Start(void){SDA_OUT(); //sda线输出IIC_SDA=1; IIC_SCL=1;delay_us(4); IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low delay_us(4);IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据 } //产生IIC停止信号void IIC_Stop(void){SDA_OUT();//sda线输出IIC_SCL=0;IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high delay_us(4);IIC_SCL=1; IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号delay_us(4); }//等待应答信号到来//返回值：1，接收应答失败// 0，接收应答成功u8 IIC_Wait_Ack(void){u8 ucErrTime=0;SDA_IN(); //SDA设置为输入 IIC_SDA=1;delay_us(1); IIC_SCL=1;delay_us(1); while(READ_SDA){ucErrTime++;if(ucErrTime>250){IIC_Stop();return 1;}}IIC_SCL=0;//时钟输出0 return 0; } //产生ACK应答void IIC_Ack(void){IIC_SCL=0;SDA_OUT();IIC_SDA=0;delay_us(2);IIC_SCL=1;delay_us(2);IIC_SCL=0;}//不产生ACK应答 void IIC_NAck(void){IIC_SCL=0;SDA_OUT();IIC_SDA=1;delay_us(2);IIC_SCL=1;delay_us(2);IIC_SCL=0;} //IIC发送一个字节//返回从机有无应答//1，有应答//0，无应答 void IIC_Send_Byte(u8 txd){ u8 t; SDA_OUT(); IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输 for(t=0;t>7; txd<<=1; delay_us(2); //对TEA5767这三个延时都是必须的IIC_SCL=1;delay_us(2); IIC_SCL=0;delay_us(2); } } //读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack){unsigned char i,receive=0;SDA_IN();//SDA设置为输入 for(i=0;i<8;i++ ){ IIC_SCL=0; delay_us(2);IIC_SCL=1; receive<<=1; if(READ_SDA)receive++; delay_us(1); } if (!ack) IIC_NAck();//发送nACK else IIC_Ack(); //发送ACK return receive;}

IIC.h文件

#ifndef __MYIIC_H#define __MYIIC_H#include \"sys.h\" //IO方向设置#define SDA_IN() {GPIOB->MODER&=~(3<MODER|=0<MODER&=~(3<MODER|=1<<9*2;} //PB9输出模式//IO操作函数 #define IIC_SCL PBout(8) //SCL#define IIC_SDA PBout(9) //SDA #define READ_SDA PBin(9) //输入SDA //IIC所有操作函数void IIC_Init(void); //初始化IIC的IO口 void IIC_Start(void);//发送IIC开始信号void IIC_Stop(void); //发送IIC停止信号void IIC_Send_Byte(u8 txd);//IIC发送一个字节u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);//IIC读取一个字节u8 IIC_Wait_Ack(void); //IIC等待ACK信号void IIC_Ack(void);//IIC发送ACK信号void IIC_NAck(void);//IIC不发送ACK信号void IIC_Write_One_Byte(u8 daddr,u8 addr,u8 data);u8 IIC_Read_One_Byte(u8 daddr,u8 addr); #endif

PCA9685.c配置：

（代码引用于GItcode开源社区）

PCA9685模块使用（Arduino和STM32）_stm32_阿中廋不了-GitCode 开源社区 (csdn.net)

#include \"PCA9685.h\"#include \"myiic.h\"#include \"delay.h\"#include #include \"led.h\"#include \"usart.h\"void PCA9685_Init(float hz,u16 angle){u32 off = 0;IIC_Init();PCA9685_Write(PCA_Model,0x00);PCA9685_setFreq(hz); off = (u32)(103+angle*1.14); //360度舵机，每转动一度=1.14 0度起始位置：103PCA9685_setPWM(0,0,off);PCA9685_setPWM(1,0,off);PCA9685_setPWM(2,0,off);PCA9685_setPWM(3,0,off);PCA9685_setPWM(4,0,off);PCA9685_setPWM(5,0,off);PCA9685_setPWM(6,0,off);PCA9685_setPWM(7,0,off);PCA9685_setPWM(8,0,off);PCA9685_setPWM(9,0,off);PCA9685_setPWM(10,0,off);PCA9685_setPWM(11,0,off);PCA9685_setPWM(12,0,off);PCA9685_setPWM(13,0,off);PCA9685_setPWM(14,0,off);PCA9685_setPWM(15,0,off);delay_ms(100);}void PCA9685_Write(u8 addr,u8 data){IIC_Start();IIC_Send_Byte(PCA_Addr);IIC_NAck();IIC_Send_Byte(addr);IIC_NAck();IIC_Send_Byte(data);IIC_NAck();IIC_Stop();}u8 PCA9685_Read(u8 addr){u8 data;IIC_Start();IIC_Send_Byte(PCA_Addr);IIC_NAck();IIC_Send_Byte(addr);IIC_NAck();IIC_Stop();delay_us(10);IIC_Start();IIC_Send_Byte(PCA_Addr|0x01);IIC_NAck();data = IIC_Read_Byte(0);IIC_Stop();return data;}void PCA9685_setPWM(u8 num,u32 on,u32 off){IIC_Start();IIC_Send_Byte(PCA_Addr);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(LED0_ON_L+4*num);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(on&0xFF);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(on>>8);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(off&0xFF);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(off>>8);IIC_Wait_Ack();IIC_Stop();}void PCA9685_setFreq(float freq){u8 prescale,oldmode,newmode;double prescaleval;freq *= 0.98;prescaleval = 25000000;prescaleval /= 4096;prescaleval /= freq;prescaleval -= 1;prescale = floor(prescaleval+0.5f);oldmode = PCA9685_Read(PCA_Model);newmode = (oldmode&0x7F)|0x10;PCA9685_Write(PCA_Model,newmode);PCA9685_Write(PCA_Pre,prescale);PCA9685_Write(PCA_Model,oldmode);delay_ms(5);PCA9685_Write(PCA_Model,oldmode|0xa1);}void setAngle(u8 num,u16 angle){u32 off = 0; off = (u32)(103+angle*1.13); //360度舵机，每转动一度=1.14 0度起始位置：103PCA9685_setPWM(num,0,angle);}

PCA9685.h配置：

#ifndef __PCA9685_H#define __PCA9685_H#include \"sys.h\"#define PCA_Addr 0x80#define PCA_Model 0x00#define LED0_ON_L 0x06#define LED0_ON_H 0x07#define LED0_OFF_L 0x08#define LED0_OFF_H 0x09#define PCA_Pre 0xFEvoid PCA9685_Init(float hz,u16 angle);void PCA9685_Write(u8 addr,u8 data);u8 PCA9685_Read(u8 addr);void PCA9685_setPWM(u8 num,u32 on,u32 off);void PCA9685_setFreq(float freq);void setAngle(u8 num,u16 angle);#endif

STM32--PCA9685驱动（16路舵机驱动模块）

PCA9685接线：

PCA9685简介：

PCA9685地址位寄存器：

MODE1寄存器，地址0x00，可读、可写：

寄存器地址：

PCA9685代码注解：

1.PCA9685数据写入：

2.PCA9685数据读取：

3.PCA9685的频率设置：

4.PCA9685的PWM设置：

舵机转动角度置换：

PCA9685驱动代码(stm32f103C8T6)：

main.c

IIC文件

PCA9685驱动文件：

PCA9685驱动代码(stm32f407zgt6)：

main.c程序：

IIC驱动：（正点原子IIC实验代码）

IIC.c文件

IIC.h文件

PCA9685.c配置：

PCA9685.h配置：

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STM32--PCA9685驱动（16路舵机驱动模块）

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2.PCA9685数据读取：

3.PCA9685的频率设置：

4.PCA9685的PWM设置：

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