現(xiàn)在常用的舵機(jī)控制信號主要有 PWM 信號和串口總線信號兩種:其中PWM信號控制比較簡單,但是功能只有一個即控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動;串口總線信號控制則比較復(fù)雜,需要控制器有串口輸出功能,但是能實(shí)現(xiàn)較多的功能,除了可以控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動外還可以獲取舵機(jī)的各種信息以及對舵機(jī)進(jìn)行各種設(shè)置,具體需要配合相應(yīng)的協(xié)議文件使用。
以下描述怎么使用PWM
信號控制舵機(jī):
PWM 信號:一種周期固定脈寬(高電平寬度)可變的連續(xù)電平信號。
PWM 信號產(chǎn)生方式有兩種:
第1種:由MCU的普通GPIO口輸出,分辨率較低,程序比較復(fù)雜,需要使用到定時器;
第2種:由MCU的硬件PWM輸出,分辨率較高,可以達(dá)到1us或更小,程序比較簡單,須要MCU
具備硬件PWM功能;
在舵機(jī)控制中的 PWM 信號的參數(shù)一般為:周期=20ms,脈寬(高電平寬度)范圍=0.5ms~2.5ms。

舵機(jī)的轉(zhuǎn)動角度由脈寬決定,例如某個舵機(jī)的總轉(zhuǎn)角為 180°,PWM脈寬范圍為0.5ms~2.5ms,那么
當(dāng)舵機(jī)接收到不同的脈寬信號時轉(zhuǎn)到對應(yīng)的位置:
注:信號脈寬和舵機(jī)角度是成線性關(guān)系的。
信號脈寬 | 舵機(jī)角度 |
0.5ms | 0° |
1.0ms | 45° |
1.5ms | 90° |
2.0ms | 135° |
2.5ms | 180° |

控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動效果:
1、 舵機(jī)鎖舵:
當(dāng)信號保持不變時,舵機(jī)會保持在當(dāng)前位置,并且輸出的扭力會隨著負(fù)載大小不同而不同。
2、 舵機(jī)快速轉(zhuǎn)動:
當(dāng)信號改變時,如信號從 1ms 變?yōu)?ms,舵機(jī)會從45°以最快速度轉(zhuǎn)到135°位置,這個速度會根據(jù)
舵機(jī)的本身性能以及負(fù)載大小有關(guān),一般會在規(guī)格書上標(biāo)注有空載時的最da轉(zhuǎn)速。
3、 舵機(jī)慢速轉(zhuǎn)動:
當(dāng)需要讓舵機(jī)慢慢轉(zhuǎn)動時,如舵機(jī)從 45°轉(zhuǎn)到135°位置需要耗時三秒,只需要計算出信號脈寬的變
化增量,在三秒的時間內(nèi)從 1ms 勻速增到2ms即可,增量越小則轉(zhuǎn)動的效果越細(xì)膩。
程序例子:
一、由 MCU 的普通GPIO口輸出PWM:
#include 《reg51.h》
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit p10=P1^0;
uint aa;
void delay (uint z)
{
unsigned int x,a;
for(x=z;x>0;x--)
for(a=250;a>0;a--);
}
void timer0()interrupt 1 //定時器 1 為 0.1ms 一個周期, 輸出 1.5ms 脈寬信號
{
TH0=(65536-100)/256;
TL0=(65536-100)%256;
aa++;
if(aa>=200)aa=0;
if(aa<=15) //產(chǎn)生周期為 20ms,高電平為 1.5ms,
p10=1;
else
p10=0;
}
void init()
{
aa=0;
a=0;
p10=0;
TMOD=0x11;
TH0=(65536-100)/256;
TL0=(65536-100)%256;
EA=1;
ET0=1;
}
void main()
{
init();
TR0=1;
p10=1;
while(1)
{
}
}
二、由 MCU 的硬件 PWM 輸出 PWM 信號:
Step1、初始化PWM功能,配置PWM時鐘為1us,周期為20000,占空比為0,信號電平為高電平有效。
Step2、當(dāng)需要改變信號時,只需要在占空比寄存器中寫入對應(yīng)的參數(shù)即可,如0.5ms則寫入500,2.5ms則寫入 2500.
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