舵机控制So easy

来源:互联网 发布:淘宝客佣金是谁给的 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 18:32

还是那句话,难者不会,会者不难。就只看你愿不愿意尝试,硬件的乐趣又何止于此。
硬件于我何加焉?

1.原理
真正了解一个东西和会用一个东西我一直认为那是两个境界。欲达登峰造极的地步,必须究其理那是必须的。

控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路,产生周期为20ms,宽度为1.5ms的基准信号,将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差输出。最后,电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时,通过级联减速齿轮带动电位器旋转,使得电压差为0,电机停止转动。

一张动图帮你理解下原理。
原理

2.控制

舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲,该脉冲的高电平部分一般为0.5ms-2.5ms范围内的角度控制脉冲部分,总间隔为2ms。以180度角度伺服为例,那么对应的控制关系是这样的:
0.5ms————–0度;
1.0ms————45度;
1.5ms————90度;
2.0ms———–135度;
2.5ms———–180度;

注意:

舵机的输入线共有三条,如图6所示,红色中间,是电源线,一边黑色的是地线,这辆根线给舵机提供最基本的能源保证,主要是电机的转动消耗。电源有两种规格,一是4.8V,一是6.0V,分别对应不同的转矩标准,即输出力矩不同,6.0V对应的要大一些,具体看应用条件;另外一根线是控制信号线,Futaba的一般为白色,JR的一般为桔黄色。

本人所用舵机为红色VCC,橙色信号线,棕色GND

上程序:(定时器0模拟PWM输出)

#include <reg52.h>sbit PWMOUT = P1^0;unsigned char HighRH = 0;  //高电平重载值的高字节unsigned char HighRL = 0;  //高电平重载值的低字节unsigned char LowRH  = 0;  //低电平重载值的高字节unsigned char LowRL  = 0;  //低电平重载值的低字节void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc);void ClosePWM();void main(){    unsigned int i;    EA = 1;     //开总中断    while (1)    {        ConfigPWM(50, 2);            for (i=0; i<40000; i++);        ClosePWM();        ConfigPWM(50, 5);           for (i=0; i<40000; i++);        ClosePWM();        ConfigPWM(50, 7);            for (i=0; i<40000; i++);        ClosePWM();                    ConfigPWM(50, 10);            for (i=0; i<40000; i++);        ClosePWM();        ConfigPWM(50, 12);            for (i=0; i<40000; i++);        ClosePWM();        ConfigPWM(50, 10);            for (i=0; i<40000; i++);        ClosePWM();        ConfigPWM(50, 7);            for (i=0; i<40000; i++);        ClosePWM();        ConfigPWM(50, 5);           for (i=0; i<40000; i++);        ClosePWM();     }}/* 配置并启动PWM,fr-频率,dc-占空比 */void ConfigPWM(unsigned int fr, unsigned char dc){    unsigned int  high, low;    unsigned long tmp;    tmp  = (11059200/12) / fr;  //计算一个周期所需的计数值    high = (tmp*dc) / 100;      //计算高电平所需的计数值    low  = tmp - high;          //计算低电平所需的计数值    high = 65536 - high + 12;   //计算高电平的重载值并补偿中断延时    low  = 65536 - low  + 12;   //计算低电平的重载值并补偿中断延时    HighRH = (unsigned char)(high>>8); //高电平重载值拆分为高低字节    HighRL = (unsigned char)high;    LowRH  = (unsigned char)(low>>8);  //低电平重载值拆分为高低字节    LowRL  = (unsigned char)low;    TMOD &= 0xF0;   //清零T0的控制位    TMOD |= 0x01;   //配置T0为模式1    TH0 = HighRH;   //加载T0重载值    TL0 = HighRL;    ET0 = 1;        //使能T0中断    TR0 = 1;        //启动T0    PWMOUT = 1;     //输出高电平}/* 关闭PWM */void ClosePWM(){    TR0 = 0;     //停止定时器    ET0 = 0;     //禁止中断    PWMOUT = 1;  //输出高电平}/* T0中断服务函数,产生PWM输出 */void InterruptTimer0() interrupt 1{    if (PWMOUT == 1)  //当前输出为高电平时,装载低电平值并输出低电平    {        TH0 = LowRH;        TL0 = LowRL;        PWMOUT = 0;    }    else              //当前输出为低电平时,装载高电平值并输出高电平    {        TH0 = HighRH;        TL0 = HighRL;        PWMOUT = 1;    }}

下面演示利用PCA模块的PWM控制舵机

注意:由于舵机硬件的要求,要想转的精度准确,首先得确保频率务必准确,如何确定频率呢?利用系统时钟分频的方法肯定是不行了。可以这样搞,利用定时器0的溢出脉冲率,来产生自己想要的脉冲。
下面这个程序演示的是右转90度的程序

#include "STC12.H"       // 包含 "STC15W4K.H"寄存器定义头文件   void initPCA()  {    // 初始化定时器T0为16位自动重装方式,其溢出脉冲作PCA计数器的时钟源    TMOD=0x01;     // 设置T0为16位装载方式    TH0=0xff;      // 定时时间78.125uS 决定了频率为50hz对应20ms    TL0=0xb8;           TR0=1;         // 启动定时器0      ET0=1;     // 初始化PCA模块1为PWM输出方式    CMOD=0x84;     // #10000100B ,选择T0为PCA计数器时钟源    CCAPM1=0x42;   // 设置PCA模块1为8位PWM输出方式。脉冲在P1.4引脚输出,PWM无需中断支持。    CCAP1H=0xf9;   // 设置脉冲宽度     EA=1;          // 开整个单片机所有中断共享的总中断控制位    CR=1;          // 启动PCA计数器(CH,CL)计数} void main (void){    initPCA();    while(1);       // 这里可以编写其它程序  } void Timer0()interrupt 1{    TH0 = 0xFF;    TL0 = 0xb8;}

下面为一圈来回转的演示

#include "STC12.H"          // 包含 "STC15W4K.H"寄存器定义头文件   void initPCA()  {    // 初始化定时器T0为16位自动重装方式,其溢出脉冲作PCA计数器的时钟源    TMOD=0x01;     // 设置T0为16位装载方式    TH0=0xFF;      // 定时时间78.125uS 决定了频率为50hz对应20ms    TL0=0xB8;           TR0=1;         // 启动定时器0    ET0=1;     // 初始化PCA模块1为8位PWM输出方式    CMOD=0x84;     // #10000100B   空闲模式下停止PCA计数器工作                   // PCA时钟源选择T0溢出信号,禁止PCA计数器溢出时中断    CCON=0;        // 清零PCA计数器溢出中断请求标志位CF                   // CR = 0, 不允许 PCA 计数器计数,清零PCA 各模块中断请求标志位CCFn    CL=0;          // 清零PCA 计数器     CH=0;      CCAPM1=0x42;   // 设置PCA模块1为8位PWM输出方式。脉冲在P1.4引脚输出,PWM无需中断支持。    PCA_PWM1=0;                // 清0 PWM 模式下的第9位    CCAP1H=0xF9;     // 设置脉冲宽度     EA=1;          // 开整个单片机所有中断共享的总中断控制位    CR=1;          // 启动PCA计数器(CH,CL)计数}void main (void){    unsigned int i;    initPCA();    while(1)             // 等待中断    {        CCAP1H=0xF9;     // 设置脉冲宽度-90        for (i=0; i<40000; i++);        CCAP1H=0xF3;     // 设置脉冲宽度-45        for (i=0; i<40000; i++);         CCAP1H=0xEC;     // 设置脉冲宽度 0        for (i=0; i<40000; i++);         CCAP1H=0xE6;     // 设置脉冲宽度+45        for (i=0; i<40000; i++);        CCAP1H=0xE0;     // 设置脉冲宽度+90        for (i=0; i<40000; i++);        CCAP1H=0xE6;     // 设置脉冲宽度+45        for (i=0; i<40000; i++);        CCAP1H=0xEC;     // 设置脉冲宽度 0        for (i=0; i<40000; i++);        CCAP1H=0xF3;     // 设置脉冲宽度-45        for (i=0; i<40000; i++);       }} void Timer0()interrupt 1{    TH0 = 0xFF;    TL0 = 0xb8;}

对应关系

原创粉丝点击