初學單片機之PWM控制舵機的原理與C語言源程序

ID:375112 · 發表于 2018-8-22 11:22

1、舵機圖片如下：

舵機有三根線、一般按順序依次來說是：地（GND）,電源（VCC），信號線；

2.舵機的工作原理是：

控制信號由接收機的通道進入信號調制芯片，獲得直流偏置電壓。它內部有一個基準電路，產生周期為20ms，寬度為1.5ms的基準信號，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。最后，電壓差的正負輸出到電機驅動芯片決定電機的正反轉。當電機轉速一定時，通過級聯減速齒輪帶動電位器旋轉，使得電壓差為0，電機停止轉動。

3.舵機的控制：
舵機的控制一般需要一個20ms左右的時基脈沖，該脈沖的高電平部分一般為0.5ms-2.5ms范圍內的角度控制脈沖部分，總間隔為2ms。以180度角度伺服為例，那么對應的控制關系是這樣的：
0.5ms--------------0度；1.0ms------------45度； 1.5ms------------90度； 2.0ms-----------135度； 2.5ms-----------180度

4 總結經驗：
舵機簡單來說就是給它高電平延時xms；然后在低電平延時（20-x）ms，然后while 循環，就可以了；具體的程序在附件下載（其中包含了步進電機的程序可忽略）

提供以下方式的驅動程序：
使用T0、T1兩個定時器產生PWM控制
使用T0一個定時器產生PWM控制
使用PCA的16位軟件定時器產生PWM控制單片機源程序如下:

/***
**項目名稱：舵機使用介紹（測試程序部分）
**實現方法：使用PCA的16位軟件定時器產生PWM控制
**編寫時間：2017.07.06
**使用芯片：stc12c4052ad
**時鐘頻率：使用外部晶振頻率12MHz
**聯系方式：QQ群號-143867886
*****更多內容可在微信公眾號（電子創客派 ID:e_diy_c）查看*****
***/
#include <stc12c2052ad.h>
#include <intrins.h>
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned short int u16;
sbit CTRL = P3^7; //舵機控制端口
void delay_100ms(u16 x);
u16 TIME = 20000; //PWM周期時間（單位us）
u16 Min = 800; //高電平最小持續時間
u16 Max = 2200; //高電平最大持續時間
u16 aTime = 800; //高電平持續時間
u8 Degree = 200; //單位時間寬度（最小是舵機死區設定大約10us）
void main()
{
CTRL = 0;
//PCA0配置
CCAPM0 = 0x48; //設置PWM0為16位軟件定時器
CCAPM0 |= 0x01; //PCA0比較中斷使能
CL = 0; //PCA計數器低8位
CH = 0; //PCA計數器高8位
CCAP0L = aTime; //PCA0比較寄存器低8位
CCAP0H = aTime >> 8; //PCA0比較寄存器高8位
CR = 1; //使能PCA計數
EPCA_LVD = 1; //使能PCA中斷
EA = 1; //打開中斷總開關
while(1)
{
//逆時針旋轉
while(aTime < Max)
{
delay_100ms(5);
aTime += Degree;
}
//順時針旋轉
while(aTime > Min)
{
delay_100ms(5);
aTime -= Degree;
}
}
}
void Delay100ms() //@12.000MHz
{
unsigned char i, j, k;
_nop_();
_nop_();
i = 5;
j = 144;
k = 71;
do
{
do
{
while (--k);
} while (--j);
} while (--i);
}
void delay_100ms(u16 x)
{
while(x--) Delay100ms();
}
//PCA中斷
void _PCA_() interrupt 6 using 1
{
static u8 flag = 1;
//PWM0比較中斷
if(CCF0)
{
CCF0 = 0; //中斷標志位要軟件清零
if(flag) //如果之前PWM0_CTRL是高電平，則接下來產生時間寬度為TIME-aTime的低電平
{
CTRL = 0;
CCAP0L = TIME;
CCAP0H = TIME >> 8;
}
else //如果之前PWM0_CTRL是低電平，則接下來產生時間寬度為aTime的高電平
{
CTRL = 1;
CL = 0;
CH = 0;
CCAP0L = aTime;
CCAP0H = aTime >> 8;
}
flag = 1 - flag;
}
}
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

制作步進電機控制模塊_C51程序.zip (5.28 KB, 下載次數: 67)

用PWM仿真DAC數模轉換.zip (503.86 KB, 下載次數: 35)

步進電機使用介紹_測試程序.zip (1.99 MB, 下載次數: 44)

舵機測試C51程序.zip (3.44 KB, 下載次數: 186)

ID:375112 · 發表于 2018-8-22 11:23

如果使用 51 單片機控制多個的話考慮到功率問題可以加個三極管；（放大信號
）

ID:1 · 發表于 2018-8-22 17:22

好資料，51黑有你更精彩!!!

ID:389000 · 發表于 2018-8-22 18:40

學到了，學到了

ID:316572 · 發表于 2018-8-24 10:27

如果使用 51 單片機控制多個的話考慮到功率問題可以加個三極管；（放大信號

ID:461204 · 發表于 2019-1-3 18:21

厲害了

ID:482847 · 發表于 2019-3-1 17:07

可以的，非常詳細的資料

ID:385135 · 發表于 2019-3-8 23:14

感謝分享

ID:543113 · 發表于 2019-5-20 19:14

感謝分享，謝謝

ID:594378 · 發表于 2019-8-2 23:12

學到了，點贊

ID:592852 · 發表于 2019-8-3 15:53

謝謝分享，點贊

ID:375382 · 發表于 2019-8-5 18:33

51黑上面的好資料

ID:639952 · 發表于 2019-11-12 11:17

Mr.wang7 發表于 2018-8-22 11:23
如果使用 51 單片機控制多個的話考慮到功率問題可以加個三極管；（放大信號
）

三極管是加在哪里的呢，因為是初學者不是特別明白

ID:110278 · 發表于 2020-3-17 15:02

不錯。

ID:729395 · 發表于 2020-4-14 23:44

大神好厲害

ID:725873 · 發表于 2020-5-7 09:19

很好感謝分享

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