使用51單片機(jī)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)程序分析
出處:eefocus 發(fā)布于:2023-07-17 17:42:48
舵機(jī),又稱伺服馬達(dá),是一種具有閉環(huán)控制系統(tǒng)的機(jī)電結(jié)構(gòu)。舵機(jī)主要是由外 殼、電路板、無馬達(dá)、齒輪與位置檢測(cè)器所構(gòu)成。其工作原理是由控制器發(fā)出PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)給舵機(jī),經(jīng)電路板上的IC處理后計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)方向, 再驅(qū)動(dòng)無馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng),透過減速齒輪將動(dòng)力傳至擺臂,同時(shí)由位置檢測(cè)器(電位器)返回位置信號(hào),判斷是否已經(jīng)到達(dá)設(shè)定位置,一般舵機(jī)只能旋轉(zhuǎn)180度。舵機(jī)有3根線,棕色為地,紅色為電源正,橙色為信號(hào)線,但不同牌子的舵機(jī),線的顏色可能不同,需要注意。
舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置是靠控制PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)的占空比來實(shí)現(xiàn)的,標(biāo)準(zhǔn)PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)的周期固定為20ms,占空比0.5~2.5ms 的正脈沖寬度和舵機(jī)的轉(zhuǎn)角-90°~90°(即0~180度)相對(duì)應(yīng)。注意,由于舵機(jī)牌子不同,其控制器解析出的脈沖寬度也不同,所以對(duì)于同一信號(hào),不同牌子的舵機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度也不同。其原理是:它內(nèi)部有一個(gè)基準(zhǔn)電路,產(chǎn)生周期為20ms,寬度為1.5ms的基準(zhǔn)信號(hào), 控制信號(hào)由接收機(jī)的通道進(jìn)入信號(hào)調(diào)制芯片,獲得直流偏置電壓。將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較,獲得電壓差輸出。,電壓差的正負(fù)輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片決定電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí),通過級(jí)聯(lián)減速齒輪帶動(dòng)電位器旋轉(zhuǎn),使得電壓差為0,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
0.5ms------------0度;
1.0ms------------45度;
1.5ms------------90度;
2.0ms-----------135度;
2.5ms-----------180度;
采用11.0592MHZ的51單片機(jī)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)程序如下:
//上電自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)
#include
unsigned char count; //0.5ms次數(shù)標(biāo)識(shí)
sbit pwm =P1^0 ; //PWM信號(hào)輸出
sbit jia =P2^4; //角度增加按鍵檢測(cè)IO口
sbit jian =P2^5; //角度減少按鍵檢測(cè)IO口
unsigned char jd; //角度標(biāo)識(shí)
sbit pwm1 =P0^0 ; //PWM信號(hào)輸出給示波器,檢測(cè)PWM波用
void delay(unsigned char i)//延時(shí)
{
unsigned char j,k;
for(j=i;j>0;j--)
for(k=125;k>0;k--);
}
void Time0_Init() //定時(shí)器0初始化
{
//定時(shí)器0裝初值 用示波器檢測(cè)后,11.0592MHZ晶振 定時(shí)0.5ms進(jìn)入中斷 裝初值如下
TH0 = (65536-445)/256;
TL0 = (65536-445)%256;
TMOD = 0x01; //定時(shí)器0工作在方式1
IE = 0x82; //IE=0x82=1000 0010 等價(jià)于 EA=1 開總中斷 ET0=1 開定時(shí)器0中斷
TR0=1; //開定時(shí)器0
}
void Time0_Int() interrupt 1 //中斷程序
{
//重裝初值
TH0 = (65536-445)/256;
TL0 = (65536-445)%256;
if(count< jd)
{
pwm=1; //確實(shí)小于,PWM輸出高電平
pwm1=pwm; //接示波器用的io口,觀測(cè)PWM波形用 } //判斷0.5ms次數(shù)是否小于角度標(biāo)識(shí)
//pwm=1; //確實(shí)小于,PWM輸出高電平
else
{
pwm=0; //確實(shí)小于,PWM輸出高電平
pwm1=pwm; //接示波器用的io口,觀測(cè)PWM波形用 }
// pwm=0; //大于則輸出低電平
count=(count+1); //0.5ms次數(shù)加1
count=count%40; //次數(shù)始終保持為40 即保持周期為20ms
}
//此注銷掉部分為通過按鍵控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的程序,功能為通過jia按鍵控制正轉(zhuǎn),
//通過jian按鍵控制反轉(zhuǎn)
/*void keyscan() //按鍵掃描
{
if(jia==0) //角度增加按鍵是否按下
{
delay(10); //按下延時(shí),消抖
if(jia==0) //確實(shí)按下
{
jd++; //角度標(biāo)識(shí)加1
count=0; //按鍵按下 則20ms周期從新開始
if(jd==6)
jd=5; //已經(jīng)是180度,則保持
while(jia==0); //等待按鍵放開
}
}
if(jian==0) //角度減小按鍵是否按下
{
delay(10);
if(jian==0)
{
jd--; //角度標(biāo)識(shí)減1
count=0;
if(jd==0)
jd=1; //已經(jīng)是0度,則保持
while(jan==0);
}
}
}*/
void main()
{
//上電,舵機(jī)自動(dòng)正反轉(zhuǎn)
//應(yīng)注意每次步進(jìn)是延時(shí)函數(shù)delay參數(shù)的設(shè)置,此處延時(shí)函數(shù)參數(shù)設(shè)置的并不理想
while(1)
{
for(jd=1;jd<6;jd++)
{
count=0;
Time0_Init();
delay(50000000);
}
delay(50000000);
for(jd=6;jd>0;jd--)
{
count=0;
Time0_Init();
delay(50000000);
}
}
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