STC單片機關(guān)于舵機pwm控制源程序(單個與多個速度控制都有)

ID:670074 · 發(fā)表于 2019-12-21 20:28

具體內(nèi)容見附件

單片機源程序如下:

/*****************************************************************************
** 文件 : main.c
** 作者 : Zheng23
** 日期 :
** 功能 : 產(chǎn)生8路PWM輸出控制8路舵機，方法：將20毫秒分成8個2500微秒，
即8個單元，先計算出第一個單元的舵機PWM控制線的脈沖寬度，因
為控制舵機的脈沖寬度最大為2500微秒，剩余的（20000 - 2500）
毫秒就是剩下的7個單元時間，第一個單元的舵機PWM控制線全部為
低電平了，這時就可以安心的處理剩下的7個單元的事情了，同理
第二個單元也是一樣，這樣循環(huán)下去就可以控制8路PWM輸出了。
/*****************************************************************************/
//#include <STC15.h>
//#include"STC89C5xRC.H"
//一定要用12M的晶振
//一定要用12M的晶振
//一定要用12M的晶振
//一定要用12M的晶振
//一定要用12M的晶振
//一定要用12M的晶振
#include "reg51.h"
#define bool bit
#define uint8 unsigned char
#define uint16 unsigned short int
#define uint32 unsigned long
sbit SERVO0=P0^0; //控制舵機的PWM輸出口
sbit SERVO1=P0^1;
sbit SERVO2=P0^2;
sbit SERVO3=P0^3;
sbit SERVO4=P0^4;
sbit SERVO5=P0^5;
sbit SERVO6=P0^6;
sbit SERVO7=P0^7;
sbit LED=P2^7; //調(diào)試用
uint16 ServoPwmDuty[8] = {1500,1500,1500,1500,1500,1500,1500,1500}; //PWM脈沖寬度
uint16 ServoPwmDutySet[8] = {1500,1500,1500,1500,1500,1500,1500,1500}; //PWM脈沖寬度
double ServoPwmDutyInc[8]; //為了速度控制，當PWM脈寬發(fā)生變化時，每2.5ms或20ms遞增的PWM脈寬
bool Flag_20ms = 0; //20毫秒標識位，在定時中斷里面置位
bool Flag_2_5ms = 0; //2.5毫秒標識位，在定時中斷里面置位
bool ServoPwmDutyHaveChange = 0; //脈寬有變化標志位
uint16 ServoTime = 2000; //舵機從當前角度運動到指定角度的時間，也就是控制速度
/***********************************************************
* 名稱： DelayMs(uint16 ms)
* 功能：延時ms毫秒
* 入口參數(shù)： ms 毫秒
* 出口參數(shù)：無
* 說明：
/**********************************************************/
void DelayMs(uint16 ms)
{
uint16 i,j;
for(i=0;i<800;i++) //89單片機用85,12系列單片機用800
for(j=0;j<ms;j++);
}
/***********************************************************
* 名稱：InitTimer0()
* 功能：時鐘0初始化
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
* 說明：12M晶振，12分頻，所以計數(shù)器每遞增一個數(shù)就是1微秒，完全滿足舵機控制的精度要求
因為定時器是TH0，TL0都要全部計數(shù)到0xFF后在計1個數(shù)就會產(chǎn)生中斷，所以要想產(chǎn)生
x毫秒的中斷，那么TH0，TL0就應該賦值（0xFFFF-x）從這個值開始計數(shù)產(chǎn)生定時中斷
/**********************************************************/
void InitTimer0(void)
{
// AUXR &= 0x7F; //定時器時鐘12T模式
// AUXR |= 0x00; //T0,T1工作在12T
TMOD &= 0xF0; //設置定時器模式
TMOD |= 0x01; //設置定時器模式
TL0 = 0x00; //設置定時初值
TH0 = 0x00; //設置定時初值
TF0 = 0; //清除TF0標志
TR0 = 1; //定時器0開始計時
ET0 = 1; //開定時器0中斷
}
/***********************************************************
* 名稱：Timer0Value(uint16 pwm)
* 功能：給定時器0計數(shù)器賦值產(chǎn)生定時中斷
* 入口參數(shù)：pwm 控制舵機的PWM脈沖寬度值（范圍：500~2500）
* 出口參數(shù)：無
* 說明：12M晶振，12分頻，所以計數(shù)器每遞增一個數(shù)就是1微秒，完全滿足舵機控制的精度要求
因為定時器是TH0，TL0都要全部計數(shù)到0xFF后在計1個數(shù)就會產(chǎn)生中斷，所以要想產(chǎn)生
pwm毫秒的中斷，那么TH0，TL0就應該賦值（0xFFFF-pwm）從這個值開始計數(shù)產(chǎn)生定時中斷
/**********************************************************/
void Timer0Value(uint16 pwm)
{
uint16 value;
value=0xffff-pwm;
TR0 = 0;
TL0=value; //16位數(shù)據(jù)給8位數(shù)據(jù)賦值默認將16位數(shù)據(jù)的低八位直接賦給八位數(shù)據(jù)
TH0=value>>8; //將16位數(shù)據(jù)右移8位，也就是將高8位移到低八位，再賦值給8位數(shù)據(jù)
TR0 = 1;
}
/***********************************************************
* 名稱： ServoPwmDutyCompare()
* 功能：脈寬變化比較及速度控制
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
* 說明：
/**********************************************************/
void ServoPwmDutyCompare()
{
uint8 i;
static uint16 ServoPwmDutyIncTimes; //需要遞增的次數(shù)
static bool ServoRunning = 0; //舵機正在以指定速度運動到指定的脈寬對應的位置
if(ServoRunning == 0 && ServoPwmDutyHaveChange)//停止運動并且脈寬發(fā)生變化時才進行計算
{
ServoPwmDutyHaveChange = 0;
// ServoPwmDutyIncTimes = ServoTime*2/5; //ServoTime/(20/8) //當每2.5ms調(diào)用一次ServoPwmDutyCompare()函數(shù)時用此句
ServoPwmDutyIncTimes = ServoTime/20; //當每20ms調(diào)用一次ServoPwmDutyCompare()函數(shù)時用此句
for(i=0;i<8;i++)
{
//if(ServoPwmDuty[i] != ServoPwmDutySet[i])
{
if(ServoPwmDutySet[i] > ServoPwmDuty[i])
{
ServoPwmDutyInc[i] = ServoPwmDutySet[i] - ServoPwmDuty[i];
ServoPwmDutyInc[i] = -ServoPwmDutyInc[i];
}
else
{
ServoPwmDutyInc[i] = ServoPwmDuty[i] - ServoPwmDutySet[i];
}
ServoPwmDutyInc[i] /= ServoPwmDutyIncTimes;//每次遞增的脈寬
}
}
ServoRunning = 1; //舵機開始動作
}
if(ServoRunning)
{
ServoPwmDutyIncTimes--;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(ServoPwmDutyIncTimes == 0)
{ //最后一次遞增就直接將設定值賦給當前值
ServoPwmDuty[i] = ServoPwmDutySet[i];
ServoRunning = 0; //到達設定位置，舵機停止運動
}
else
{
ServoPwmDuty[i] = ServoPwmDutySet[i] +
(signed short int)(ServoPwmDutyInc[i] * ServoPwmDutyIncTimes);
}
}
}
}
/***********************************************************
* 名稱： main()
* 功能：入口函數(shù)
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
* 說明：
/**********************************************************/
void main(void)
{
uint8 i;
uint16 Time;
InitTimer0(); //定時器0初始化
EA = 1; //開總中斷
while(1) //大循環(huán)
{
if(Flag_20ms) // Flag_2_5ms 2.5毫秒調(diào)用一次ServoPwmDutyCompare()或20毫秒調(diào)用一次
{
Flag_20ms = 0;
Flag_2_5ms = 0;
Time++;
ServoPwmDutyCompare();
}
if(Time > 110)
{
Time = 0;
LED = ~LED;
if(ServoPwmDutySet[0] == 500)
{
ServoPwmDutySet[0] = 2500; //脈沖寬度在2500微秒，對應90°
for(i = 1;i<8;i++)
ServoPwmDutySet[i] = 500; //脈沖寬度在500微秒，對應-90°
}
else
{
ServoPwmDutySet[0] = 500; //脈沖寬度在500微秒，對應-90°
for(i = 1;i<8;i++)
ServoPwmDutySet[i] = 1500; //脈沖寬度在1500微秒，對應0°
}
ServoPwmDutyHaveChange = 1;
}
}
}
/***********************************************************
* 名稱： Timer0_isr() interrupt 1 using 1
* 功能：時鐘0中斷處理
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
* 說明：
/**********************************************************/
void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1
{
static uint16 i = 1; //靜態(tài)變量：每次調(diào)用函數(shù)時保持上一次所賦的值，
//跟全局變量類似，不同是它只能用于此函數(shù)內(nèi)部
switch(i)
{
case 1:
SERVO0 = 1; //PWM控制腳高電平
//給定時器0賦值，計數(shù)Pwm0Duty個脈沖后產(chǎn)生中斷，下次中斷會進入下一個case語句
Timer0Value(ServoPwmDuty[0]);
Flag_20ms = 1;
Flag_2_5ms = 1;
break;
case 2:
SERVO0 = 0; //PWM控制腳低電平
//此計數(shù)器賦值產(chǎn)生的中斷表示下一個單元要進行任務的開始
Timer0Value(2500-ServoPwmDuty[0]);
break;
case 3:
SERVO1 = 1;
Timer0Value(ServoPwmDuty[1]);
Flag_2_5ms = 1;
break;
case 4:
SERVO1 = 0; //PWM控制腳低電平
Timer0Value(2500-ServoPwmDuty[1]);
break;
case 5:
SERVO2 = 1;
Timer0Value(ServoPwmDuty[2]);
Flag_2_5ms = 1;
break;
case 6:
SERVO2 = 0; //PWM控制腳低電平
Timer0Value(2500-ServoPwmDuty[2]);
break;
case 7:
SERVO3 = 1;
Timer0Value(ServoPwmDuty[3]);
Flag_2_5ms = 1;
break;
case 8:
SERVO3 = 0; //PWM控制腳低電平
Timer0Value(2500-ServoPwmDuty[3]);
break;
case 9:
SERVO4 = 1;
Timer0Value(ServoPwmDuty[4]);
Flag_2_5ms = 1;
break;
case 10:
SERVO4 = 0; //PWM控制腳低電平
Timer0Value(2500-ServoPwmDuty[4]);
break;
case 11:
SERVO5 = 1;
Timer0Value(ServoPwmDuty[5]);
Flag_2_5ms = 1;
break;
case 12:
SERVO5 = 0; //PWM控制腳低電平
Timer0Value(2500-ServoPwmDuty[5]);
break;
case 13:
SERVO6 = 1;
Timer0Value(ServoPwmDuty[6]);
Flag_2_5ms = 1;
break;
case 14:
SERVO6 = 0; //PWM控制腳低電平
Timer0Value(2500-ServoPwmDuty[6]);
break;
case 15:
SERVO7 = 1;
Timer0Value(ServoPwmDuty[7]);
Flag_2_5ms = 1;
break;
case 16:
SERVO7 = 0; //PWM控制腳低電平
Timer0Value(2500-ServoPwmDuty[7]);
i = 0;
break;
}
i++;
}

復制代碼

/*****************************************************************************
** 文件 : main.c
** 作者 : Zheng23
** 日期 :
** 功能 :
/*****************************************************************************/
//#include <STC15.h>
//#include"STC89C5xRC.H"
//一定要用12M的晶振
//一定要用12M的晶振
//一定要用12M的晶振
//一定要用12M的晶振
//一定要用12M的晶振
//一定要用12M的晶振
#include "reg51.h"
#define bool bit
#define uint8 unsigned char
#define uint16 unsigned short int
#define uint32 unsigned long
sbit SERVO0=P0^0; //控制舵機的PWM輸出口
sbit LED=P2^7; //調(diào)試用
uint16 ServoPwmDuty=1500; //PWM脈沖寬度
uint16 ServoPwmDutySet=1500;
double ServoPwmDutyInc;
bool Flag_20ms = 0; //20毫秒標識位，在定時中斷里面置位
bool ServoPwmDutyHaveChange = 0; //脈寬有變化標志位
uint16 ServoTime = 2000;
/***********************************************************
* 名稱： DelayMs(uint16 ms)
* 功能：延時ms毫秒
* 入口參數(shù)： ms 毫秒
* 出口參數(shù)：無
* 說明：
/**********************************************************/
void DelayMs(uint16 ms)
{
uint16 i,j;
for(i=0;i<85;i++) //89單片機用85,12系列單片機用800
for(j=0;j<ms;j++);
}
/***********************************************************
* 名稱：InitTimer0()
* 功能：時鐘0初始化
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
* 說明：12M晶振，12分頻，所以計數(shù)器每遞增一個數(shù)就是1微秒，完全滿足舵機控制的精度要求
因為定時器是TH0，TL0都要全部計數(shù)到0xFF后在計1個數(shù)就會產(chǎn)生中斷，所以要想產(chǎn)生
x毫秒的中斷，那么TH0，TL0就應該賦值（0xFFFF-x）從這個值開始計數(shù)產(chǎn)生定時中斷
/**********************************************************/
void InitTimer0(void)
{
// AUXR &= 0x7F; //定時器時鐘12T模式
// AUXR |= 0x00; //T0,T1工作在12T
TMOD &= 0xF0; //設置定時器模式
TMOD |= 0x01; //設置定時器模式
TL0 = 0x00; //設置定時初值
TH0 = 0x00; //設置定時初值
TF0 = 0; //清除TF0標志
TR0 = 1; //定時器0開始計時
ET0 = 1; //開定時器0中斷
}
/***********************************************************
* 名稱：Timer0Value(uint16 pwm)
* 功能：給定時器0計數(shù)器賦值產(chǎn)生定時中斷
* 入口參數(shù)：pwm 控制舵機的PWM脈沖寬度值（范圍：500~2500）
* 出口參數(shù)：無
* 說明：12M晶振，12分頻，所以計數(shù)器每遞增一個數(shù)就是1微秒，完全滿足舵機控制的精度要求
因為定時器是TH0，TL0都要全部計數(shù)到0xFF后在計1個數(shù)就會產(chǎn)生中斷，所以要想產(chǎn)生
pwm毫秒的中斷，那么TH0，TL0就應該賦值（0xFFFF-pwm）從這個值開始計數(shù)產(chǎn)生定時中斷
/**********************************************************/
void Timer0Value(uint16 pwm)
{
uint16 value;
value=0xffff-pwm;
TR0 = 0;
TL0=value; //16位數(shù)據(jù)給8位數(shù)據(jù)賦值默認將16位數(shù)據(jù)的低八位直接賦給八位數(shù)據(jù)
TH0=value>>8; //將16位數(shù)據(jù)右移8位，也就是將高8位移到低八位，再賦值給8位數(shù)據(jù)
TR0 = 1;
}
/***********************************************************
* 名稱： ServoPwmDutyCompare()
* 功能：脈寬變化比較及速度控制
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
* 說明：
/**********************************************************/
void ServoPwmDutyCompare()
{
static uint16 ServoPwmDutyIncTimes; //需要遞增的次數(shù)
static bool ServoRunning = 0; //舵機正在以指定速度運動到指定的脈寬對應的位置
if(ServoRunning == 0 && ServoPwmDutyHaveChange)//停止運動并且脈寬發(fā)生變化時才進行計算
{
ServoPwmDutyHaveChange = 0;
ServoPwmDutyIncTimes = ServoTime/20;
if(ServoPwmDutySet > ServoPwmDuty)
{
ServoPwmDutyInc = ServoPwmDutySet - ServoPwmDuty;
ServoPwmDutyInc = -ServoPwmDutyInc;
}
else
{
ServoPwmDutyInc = ServoPwmDuty - ServoPwmDutySet;
}
ServoPwmDutyInc /= ServoPwmDutyIncTimes;//每次遞增的脈寬
ServoRunning = 1; //舵機開始動作
}
if(ServoRunning)
{
ServoPwmDutyIncTimes--;
if(ServoPwmDutyIncTimes == 0)
{ //最后一次遞增就直接將設定值賦給當前值
ServoPwmDuty = ServoPwmDutySet;
ServoRunning = 0; //到達設定位置，舵機停止運動
}
else
{
ServoPwmDuty = ServoPwmDutySet +
(signed short int)(ServoPwmDutyInc * ServoPwmDutyIncTimes);
}
}
}
/***********************************************************
* 名稱： main()
* 功能：入口函數(shù)
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
* 說明：
/**********************************************************/
void main(void)
{
uint16 Time;
InitTimer0(); //定時器0初始化
EA = 1; //開總中斷
while(1) //大循環(huán)
{
if(Flag_20ms)
{
Time++;
Flag_20ms = 0;
ServoPwmDutyCompare();
}
if(Time > 110)
{
Time = 0;
LED = ~LED;
if(ServoPwmDutySet == 500)
{
ServoPwmDutySet = 2500; //脈沖寬度在2500微秒，對應90°
}
else
{
ServoPwmDutySet = 500; //脈沖寬度在500微秒，對應-90°
}
ServoPwmDutyHaveChange = 1;
}
}
}
/***********************************************************
* 名稱： Timer0_isr() interrupt 1 using 1
* 功能：時鐘0中斷處理
* 入口參數(shù)：無
* 出口參數(shù)：無
* 說明：
/**********************************************************/
void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1
{
static uint16 i = 1; //靜態(tài)變量：每次調(diào)用函數(shù)時保持上一次所賦的值，
//跟全局變量類似，不同是它只能用于此函數(shù)內(nèi)部
switch(i)
{
case 1:
SERVO0 = 1; //PWM控制腳高電平
//給定時器0賦值，計數(shù)Pwm0Duty個脈沖后產(chǎn)生中斷，下次中斷會進入下一個case語句
Timer0Value(ServoPwmDuty);
Flag_20ms = 1;
break;
case 2:
SERVO0 = 0; //PWM控制腳低電平
//高脈沖結(jié)束后剩下的時間(20000-Pwm0Duty)全是低電平了，Pwm0Duty + (20000-Pwm0Duty) = 20000個脈沖正好為一個周期20毫秒
Timer0Value(20000-ServoPwmDuty);
i = 0;
break;
}
i++;
}