51单片机程序:按键控制舵机角度
单片机控制舵机
单片机控制舵机章节一:引言舵机是一种能够精确控制角度的电动执行元件,广泛应用于机器人、航模模型、自动门窗等领域。
而单片机作为一种嵌入式系统,具有高性能、低功耗和易编程等特点,是控制舵机的理想选择。
本论文将介绍单片机控制舵机的原理、方法和应用。
章节二:舵机原理与工作原理舵机是由一个电机和一个控制电路组成。
电机驱动舵轮旋转,而控制电路则根据输入信号产生相应的输出脉冲,控制电机驱动舵轮转动的位置和角度。
舵机的工作原理可以分为三个阶段:解码脉冲、驱动电机和反馈传感。
在解码脉冲阶段,舵机接收控制信号,将其转化为输出脉冲信号。
在驱动电机阶段,舵机根据输出脉冲信号驱动电机旋转。
在反馈传感阶段,舵机通过内置的位置传感器反馈当前位置信息给控制电路,以实现闭环控制。
章节三:单片机控制舵机的方法单片机控制舵机的方法主要包括PWM控制和定时中断控制。
PWM控制是通过改变脉宽来控制舵机的角度。
单片机通过定时器产生一定频率的PWM信号,占空比表示舵机的角度位置。
定时中断控制是通过定时中断产生一系列的脉冲信号,根据脉冲信号的频率和宽度来控制舵机的位置和角度。
在具体实现中,可以使用脉宽编码来表示舵机的位置信息,可以使用软件算法来驱动舵机旋转,也可以使用硬件模块来实现舵机的控制。
章节四:单片机控制舵机的应用单片机控制舵机的应用十分广泛。
在机器人领域,单片机控制舵机可以控制机器人的头部、手臂和腿部,实现精确的动作控制。
在航模模型中,单片机控制舵机可以控制模型的机翼、尾翼和升降舵,实现精确的飞行控制。
在自动门窗领域,单片机控制舵机可以实现门窗的开启和关闭,实现自动化管理。
综上所述,单片机控制舵机是一种高效、灵活和可靠的控制方法,可以应用于多个领域。
通过合理的算法设计和硬件布局,单片机可以实现精确控制舵机的位置和角度,满足各种实际需求。
未来,随着单片机技术的不断发展,单片机控制舵机的应用将会越来越广泛。
通过单片机控制舵机,可以实现精确的位置和角度控制,提高了机器人、航模模型和自动门窗等设备的灵活性和智能化水平。
单片机舵机角度控制
单片机舵机角度控制章节一:绪论近年来,随着科技的发展和应用领域的不断扩大,单片机成为了现代电子技术领域中不可或缺的一部分。
单片机舵机角度控制作为其中一个重要的应用,广泛应用于机器人、航模等领域。
本文旨在探讨单片机舵机角度控制的原理和实现方法,以及相关的优化方案。
章节二:单片机舵机角度控制的原理2.1 舵机的基本原理舵机是一种用来控制角度的驱动器件,它内部包含电机、减速机构和位置反馈装置。
其工作原理是通过控制电机的旋转方向和速度来调整舵机的输出角度。
2.2 单片机舵机控制的原理单片机作为舵机控制的核心部件,可以通过PWM信号来控制舵机的转动角度。
通过控制PWM信号的占空比,可以控制电机的转速,从而实现对舵机角度的精确控制。
章节三:单片机舵机角度控制的实现方法3.1 硬件设计舵机角度控制的硬件设计包括舵机的连接方式和电源电路的设计。
选择合适的舵机连接方式可以减少电源负载和电源干扰,提高舵机的响应速度和精度。
3.2 软件设计单片机舵机角度控制的软件设计包括舵机控制程序的编写和舵机角度的校正算法。
舵机控制程序主要负责控制PWM信号的产生,并根据需要调整舵机的角度;舵机角度的校正算法则是为了保证舵机能够精确控制到指定的角度。
章节四:单片机舵机角度控制的优化方案4.1 控制算法优化针对舵机在转动过程中的非线性特性和稳定性问题,可以采用PID控制算法进行优化。
PID控制算法通过对误差、偏差和积分项的综合计算,实现对舵机角度控制的精确调整和快速响应。
4.2 硬件优化通过选用高精度的舵机和高性能的电源电路,可以提高舵机的控制精度和响应速度。
另外,合理设计电路板布局和降低信号干扰也是硬件优化的关键。
总结:本文首先介绍了单片机舵机角度控制的原理,包括舵机的基本原理和单片机控制舵机的原理。
然后详细讨论了单片机舵机角度控制的实现方法,包括硬件设计和软件设计。
最后,针对单片机舵机角度控制存在的问题和局限性,提出了优化方案,包括控制算法优化和硬件优化。
按键控制舵机程序
按键控制舵机程序章节一:引言按键控制舵机是一种常见的控制方法,它通过按键的状态改变来控制舵机的位置。
这种方法简单易行,占用资源较少,因此在各种智能设备和机器人中被广泛应用。
本论文将介绍按键控制舵机的基本原理、软硬件实现方法以及应用案例。
通过本论文的学习,读者将能够了解到如何使用按键控制舵机,并可以根据实际需求进行灵活的应用和扩展。
章节二:按键控制舵机的原理按键控制舵机的原理是通过读取按键的状态来判断是否需要调整舵机的位置。
一般来说,按键有两个状态:按下和松开。
当按键被按下时,电路会输出低电平,舵机会根据低电平的信号调整位置;当按键被松开时,电路会输出高电平,舵机将保持当前位置。
在实际中,可以通过使用数字输入引脚读取按键的状态,然后与设定的阈值进行比较来判断按键是否被按下。
章节三:按键控制舵机的软硬件实现方法按键控制舵机的软硬件实现方法主要包括硬件电路和软件编程两个方面。
硬件电路部分,需要使用数字输入引脚来读取按键的状态,将读取到的状态与设定的阈值进行比较,从而确定舵机是否需要调整位置。
同时,还需要使用PWM(脉冲宽度调制)信号来控制舵机的位置。
可以通过连接Arduino等主控板和舵机,使用适当的电阻分压电路来实现读取按键状态的功能,然后将逻辑电平转化为舵机可以接受的PWM信号。
软件编程部分,需要使用相应的编程语言来控制舵机。
以Arduino为例,可以使用Arduino IDE编写程序。
首先需要定义数字输入引脚来读取按键状态,并使用digitalRead函数来获取其状态。
接着,需要用digitalWrite函数生成PWM信号,通过analogWrite函数将得到的PWM值传输给舵机的控制引脚。
通过不断循环检测按键的状态,根据实际需求来控制舵机的位置。
章节四:按键控制舵机的应用案例按键控制舵机有广泛的应用场景。
一种典型的应用案例是机器人的手臂控制。
通过使用按键控制舵机,可以灵活地控制机器人的手臂动作,实现抓取、放置等功能。
舵机角度控制原理
舵机角度控制原理
舵机是一种常见的电机驱动装置,用于控制物体的角度位置。
它由电机、减速装置和反馈控制系统组成,通过控制电机的旋转方向和速度,以实现对舵机输出角度的控制。
舵机的控制原理主要包括以下几个方面:
1. PWM信号控制:舵机通常使用PWM(脉宽调制)信号进
行控制。
PWM信号的高电平时间决定了舵机输出角度的位置,通常情况下,1ms的高电平时间代表舵机输出角度为0度,
2ms的高电平时间代表舵机输出角度为180度。
控制系统通过
改变PWM信号的高电平时间,可以实现对舵机输出角度的控制。
2. 位置反馈:舵机一般都内置了位置反馈装置,通常采用电位器或编码器来实现。
通过位置反馈装置,控制系统可以实时监测舵机的输出角度,从而提供给反馈控制系统进行比较和调整。
这样可以保证舵机输出角度的准确性和稳定性。
3. PID控制算法:PID控制算法是一种常用的控制算法,用于
实现舵机输出角度的精确控制。
PID控制算法根据当前输出角
度与目标输出角度之间的差异,计算出一个控制量,用于调节舵机的电机驱动电压或电流。
PID控制算法可以根据具体应用
的需求进行调优,以实现良好的控制性能。
总结起来,舵机角度控制的原理主要是通过PWM信号控制舵
机的输出角度,借助位置反馈装置实现对输出角度的实时监测
和调整,使用PID控制算法对舵机的驱动电压或电流进行调节,以实现精确且稳定的角度控制。
51单片机按键控制步进电机加减速及正反转
51单片机按键控制步进电机加减速及正反转之前尝试用单片机控制42步进电机正反转,电机连接导轨实现滑台前进后退,在这里分享一下测试程序及接线图,程序部分参考网上找到的,已经实际测试过,可以实现控制功能。
所用硬件:步进电机及驱动器、STC89C52单片机、直流电源1、硬件连接图•注意:上图为共阳极接法,实际连接参考总体线路连接。
•驱动器信号端定义:PUL+:脉冲信号输入正。
( CP+ )PUL-:脉冲信号输入负。
( CP- )DIR+:电机正、反转控制正。
DIR-:电机正、反转控制负。
EN+:电机脱机控制正。
EN-:电机脱机控制负。
•电机绕组连接A+:连接电机绕组A+相。
A-:连接电机绕组A-相。
B+:连接电机绕组B+相。
B-:连接电机绕组B-相。
•电源连接VCC:电源正端“+”GND:电源负端“-”注意:DC直流范围:9-32V。
不可以超过此范围,否则会无法正常工作甚至损坏驱动器.•总体线路连接输入信号共有三路,它们是:①步进脉冲信号PUL+,PUL-;②方向电平信号DIR+,DIR-③脱机信号EN+,EN-。
输入信号接口有两种接法,可根据需要采用共阳极接法或共阴极接法。
在这里我采用的是共阴极接法:分别将PUL-,DIR-,EN-连接到控制系统的地端(接入单片机地端);脉冲输入信号通过PUL+接入单片机(代码中给的P2^6脚),方向信号通过DIR+接入单片机(代码中给的P2^4脚),使能信号通过EN+接入(不接也可,代码中未接,置空)。
按键连接见代码,分别用5个按键控制电机启动、反转、加速、减速、正反转。
注意:接线时请断开电源,电机接线需注意不要错相,相内相间短路,以免损坏驱动器。
2、代码1.#include<reg51.h>2.#define MotorTabNum 53.unsigned char T0_NUM;4.sbit K1 = P3^5; // 启动5.sbit K2 = P3^4; // 反转6.sbit K3 = P3^3; // 加速7.sbit K4 = P3^2; // 减速8.sbit K5 = P3^1; //正反转9.10.sbit FX = P2^4; // 方向11.//sbit MotorEn = P2^5; // 使能12.sbit CLK = P2^6; // 脉冲13.14.inttable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40};15.16.unsigned char g_MotorSt = 0; //17.unsigned char g_MotorDir = 0; //18.unsigned char MotorTab[7] = {12, 10, 8, 6, 4, 2,1};19.20.signed char g_MotorNum = 0;21.22.void delayms(xms);23.void mDelay(unsigned int DelayTime);24.void T0_Init();25.26.void KeyScan(void);27.28.29.30.void main(void)31.{32.T0_Init();33.// MotorEn = 0; //34.FX = 0;35.while(1)36.{37.KeyScan(); //38.}39.40.41.}42.43.void T0_Init()44.{45.TMOD = 0x01;46.TH0 = (65535-100)/256; // 1ms47.TL0 = (65535-100)%256;48.EA = 1;49.ET0 = 1;50.// TR0 = 1;51.52.}53.54.void T0_time() interrupt 155.{56.// TR0 = 0;57.TH0 = (65535-100)/256;58.TL0 = (65535-100)%256;59.T0_NUM++;60.if(T0_NUM >= MotorTab[g_MotorNum]) //61.{62.T0_NUM = 0;63.CLK=CLK^0x01; //64.}65.// TR0 = 1;66.}67.68.69.//--------------------------70.void KeyScan(void)71.{72.if(K1 == 0)73.{74.delayms(10);75.if(K1 == 0)76.{77.g_MotorSt = g_MotorSt ^ 0x01;78.// MotorEn ^= 1;79.TR0 = 1;80.FX ^= 0; //反转81.}82.}83.84.if(K2 == 0)85.{86.delayms(10); //正转87.if(K2 == 0)88.{89.g_MotorDir = g_MotorDir ^ 0x01;90.FX ^= 1; //加速91.}92.}93.94.if(K3 == 0) //95.{96.delayms(5); //加速97.if(K3 == 0)98.{99.g_MotorNum++;100.if(g_MotorNum > MotorTabNum) 101.g_MotorNum = MotorTabNum; 102.}103.}105.if(K4 == 0) //106.{107.delayms(5); // 减速108.if(K4 == 0)109.{110.g_MotorNum--;111.if(g_MotorNum < 0)112.g_MotorNum = 0;113.}114.}115.116.if(K5 == 0) //117.{118.delayms(10); // 正反转119.if(K5 == 0)120.{121.g_MotorSt = g_MotorSt ^ 0x01; 122.g_MotorDir = g_MotorDir ^ 0x01; 123.MotorEn ^= 1;124.TR0 = 1;125.while(1)126.{127.FX ^= 1; //128.delayms(90000);129.FX ^= 0; //130.delayms(90000);131.}132.}133.}135.136.void delayms(xms)//延时137.{138.unsigned int x,y;139.for(x=xms;x>0;x--)140.for(y=110;y>0;y--);141.}3、常见问题解答•控制信号高于5v一定要串联电阻,否则可能会烧坏驱动器控制接口电路。
舵机控制程序
在机器人机电控制系统中,舵机控制效果是性能的重要影响因素;舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构,其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口;舵机是一种位置伺服的驱动器,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统;其工作原理是: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;舵机的控制信号是PWM信号,利用占空比的变化改变舵机的位置;一般舵机的控制要求如图1所示;图1 舵机的控制要求单片机实现舵机转角控制可以使用FPGA、模拟电路、单片机来产生舵机的控制信号,但FPGA成本高且电路复杂;对于脉宽调制信号的脉宽变换,常用的一种方法是采用调制信号获取有源滤波后的直流电压,但是需要50Hz周期是20ms的信号,这对运放器件的选择有较高要求,从电路体积和功耗考虑也不易采用;5mV以上的控制电压的变化就会引起舵机的抖动,对于机载的测控系统而言,电源和其他器件的信号噪声都远大于5mV,所以滤波电路的精度难以达到舵机的控制精度要求;也可以用单片机作为舵机的控制单元,使PWM信号的脉冲宽度实现微秒级的变化,从而提高舵机的转角精度;单片机完成控制算法,再将计算结果转化为 PWM信号输出到舵机,由于单片机系统是一个数字系统,其控制信号的变化完全依靠硬件计数,所以受外界干扰较小,整个系统工作可靠;单片机系统实现对舵机输出转角的控制,必须首先完成两个任务:首先是产生基本的PWM 周期信号,本设计是产生20ms的周期信号;其次是脉宽的调整,即单片机模拟PWM信号的输出,并且调整占空比;当系统中只需要实现一个舵机的控制,采用的控制方式是改变单片机的一个定时器中断的初值,将20ms分为两次中断执行,一次短定时中断和一次长定时中断;这样既节省了硬件电路,也减少了软件开销,控制系统工作效率和控制精度都很高;具体的设计过程:例如想让舵机转向左极限的角度,它的正脉冲为2ms,则负脉冲为20ms-2ms=18ms,所以开始时在控制口发送高电平,然后设置定时器在2ms后发生中断,中断发生后,在中断程序里将控制口改为低电平,并将中断时间改为18ms,再过18ms进入下一次定时中断,再将控制口改为高电平,并将定时器初值改为2ms,等待下次中断到来,如此往复实现PWM信号输出到舵机;用修改定时器中断初值的方法巧妙形成了脉冲信号,调整时间段的宽度便可使伺服机灵活运动;为保证软件在定时中断里采集其他信号,并且使发生PWM信号的程序不影响中断程序的运行如果这些程序所占用时间过长,有可能会发生中断程序还未结束,下次中断又到来的后果,所以需要将采集信号的函数放在长定时中断过程中执行,也就是说每经过两次中断执行一次这些程序,执行的周期还是20ms;软件流程如图2所示;图2 产生PWM信号的软件流程如果系统中需要控制几个舵机的准确转动,可以用单片机和计数器进行脉冲计数产生PWM 信号;脉冲计数可以利用51单片机的内部计数器来实现,但是从软件系统的稳定性和程序结构的合理性看,宜使用外部的计数器,还可以提高CPU的工作效率;实验后从精度上考虑,对于FUTABA系列的接收机,当采用1MHz的外部晶振时,其控制电压幅值的变化为,而且不会出现误差积累,可以满足控制舵机的要求;最后考虑数字系统的离散误差,经估算误差的范围在±%内,所以采用单片机和8253、8254这样的计数器芯片的PWM信号产生电路是可靠的;图3是硬件连接图;图3 PWA信号的计数和输出电路点击放大基于8253产生PWM信号的程序主要包括三方面内容:一是定义8253寄存器的地址,二是控制字的写入,三是数据的写入;软件流程如图4所示,具体代码如下;1.//关键程序及注释:2.//定时器T0中断,向8253发送控制字和数据3.void T0Intinterrupt14.{5.TH0=0xB1;6.TL0=0xE0;//20ms的时钟基准7.//先写入控制字,再写入计数值8.SERVO0=0x30;//选择计数器0,写入控制字9.PWM0=BUF0L;//先写低,后写高10.PWM0=BUF0H;11.SERVO1=0x70;//选择计数器1,写入控制字12.PWM1=BUF1L;13.PWM1=BUF1H;14.SERVO2=0xB0;//选择计数器2,写入控制字15.PWM2=BUF2L;16.PWM2=BUF2H;17.}图4 基于8253产生PWA信号的软件流程当系统的主要工作任务就是控制多舵机的工作,并且使用的舵机工作周期均为20ms时,要求硬件产生的多路PWM波的周期也相同;使用51单片机的内部定时器产生脉冲计数,一般工作正脉冲宽度小于周期的1/8,这样可以在1个周期内分时启动各路PWM波的上升沿,再利用定时器中断T0确定各路PWM波的输出宽度,定时器中断T1控制20ms的基准时间;第1次定时器中断T0按20ms的 1/8设置初值,并设置输出I/O口,第1次T0定时中断响应后,将当前输出I/O口对应的引脚输出置高电平,设置该路输出正脉冲宽度,并启动第2次定时器中断,输出I/O口指向下一个输出口;第2次定时器定时时间结束后,将当前输出引脚置低电平,设置此中断周期为20ms的1/8减去正脉冲的时间,此路 PWM信号在该周期中输出完毕,往复输出;在每次循环的第16次2×8=16中断实行关定时中断T0的操作,最后就可以实现8路舵机控制信号的输出;也可以采用外部计数器进行多路舵机的控制,但是因为常见的8253、8254芯片都只有3个计数器,所以当系统需要产生多路PWM信号时,使用上述方法可以减少电路,降低成本,也可以达到较高的精度;调试时注意到由于程序中脉冲宽度的调整是靠调整定时器的初值,中断程序也被分成了8个状态周期,并且需要严格的周期循环,而且运行其他中断程序代码的时间需要严格把握;在实际应用中,采用51单片机简单方便地实现了舵机控制需要的PWM信号;对机器人舵机控制的测试表明,舵机控制系统工作稳定,PWM占空比~的正脉冲宽度和舵机的转角-90°~90°线性度较好;如何使用AT89S52编写这样一个程序;要求,单片机控制舵机,让舵机到中间位置后,左转15度,延迟2ms,右转15度;度数不要求精确;舵机为~;晶振12Minclude<>unsigned int pwm;unsigned char flag;sbit p10=P1^0;void timer0 interrupt 1 using 1{p10=p10;pwm=20000-pwm;TH0=pwm/256;TL0=pwm%256;flag++;ifflag<10flag++;ifflag==10&&p10==0{pwm=1250;flag=11;}//保证回到90度再左转15;}void timer1 interrupt 3 using 1{ET1=0;//2ms到关闭定时器1ET0=0;TR0=0;pwm=1750;TH0=pwm/256;TL0=pwm%256;ET0=1;TR0=1;}void int0 void interrupt 0 using 1{//判断左转到15,通过传感器判断或者其他信号判断 ,能正好保证刚左转15度,开始延时2msTR1=1;//定时器1开始计数}void mainvoid{p10=1;TMOD=0x11;pwm=1500;//回90度TH0=pwm/256;TL0=pwm%256;TH1=2000/256;TL1=2000%256;EA=1;ET0=1;ET1=1;TR0=1;while1;}舵机控制程序8路舵机控制器芯片:AT89S52晶振:12MHz============================================================================== =====/i nclude<>define uint8 unsigned chardefine uint16 unsigned intsbit key1=P1^4;sbit key2=P1^5;//PWM的输出端口sbit PWM_OUT0=P0^0;sbit PWM_OUT1=P0^1;sbit PWM_OUT2=P0^2;sbit PWM_OUT3=P0^3;sbit PWM_OUT4=P0^4;sbit PWM_OUT5=P0^5;sbit PWM_OUT6=P0^6;sbit PWM_OUT7=P0^7;//PWM的数据值uint16 PWM_Value8={1500,1000,1500,1000,1750,2000,2500,2000};uint8 order1; //定时器扫描序列/============================================================================= ======定时器T0的中断服务程序一个循环20MS = 8============================================================================== =======/void timer0void interrupt 1 using 1{switchorder1{case 1: PWM_OUT0=1;TH0=-PWM_Value0/256;TL0=-PWM_Value0%256;break;case 2: PWM_OUT0=0;TH0=-2700-PWM_Value0/256;TL0=-2700-PWM_Value0%256;break;case 3: PWM_OUT1=1;TH0=-PWM_Value1/256;TL0=-PWM_Value1%256;case 4: PWM_OUT1=0;TH0=-2700-PWM_Value1/256; TL0=-2700-PWM_Value1%256; break;case 5: PWM_OUT2=1;TH0=-PWM_Value2/256;TL0=-PWM_Value2%256;break;case 6: PWM_OUT2=0 ;TH0=-2700-PWM_Value2/256; TL0=-2700-PWM_Value2%256; break;case 7: PWM_OUT3=1;TH0=-PWM_Value3/256;TL0=-PWM_Value3%256;case 8: PWM_OUT3=0;TH0=-2700-PWM_Value3/256; TL0=-2700-PWM_Value3%256; break;case 9: PWM_OUT4=1;TH0=-PWM_Value4/256;TL0=-PWM_Value4%256;break;case 10: PWM_OUT4=0;TH0=-2700-PWM_Value4/256; TL0=-2700-PWM_Value4%256; break;case 11: PWM_OUT5=1;TH0=-PWM_Value5/256;TL0=-PWM_Value5%256;case 12: PWM_OUT5=0;TH0=-2700-PWM_Value5/256; TL0=-2700-PWM_Value5%256; break;case 13: PWM_OUT6=1;TH0=-PWM_Value6/256;TL0=-PWM_Value6%256;break;case 14: PWM_OUT6=0;TH0=-2700-PWM_Value6/256; TL0=-2700-PWM_Value6%256; break;case 15: PWM_OUT7=1;TH0=-PWM_Value7/256;TL0=-PWM_Value7%256;case 16: PWM_OUT7=0;order1=0;TH0=-2700-PWM_Value7/256;TL0=-2700-PWM_Value7%256;order1=0;break;default : order1=0;}order1++;}/============================================================================= ======初始化中断============================================================================== =======/void InitPWMvoid{order1=1;TMOD |=0x11;TH0=-1500/256;TL0=-1500%256;EA=1;EX0=0;ET0=1; TR0=1;PT0=1;PX0=0; }void delayvoid{uint16 i=100;whilei--;}void mainvoid{InitPWM;while1{ifkey1==0{ifPWM_Value0<2500 PWM_Value0++; }ifkey2==0{ifPWM_Value0>500 PWM_Value0--;}delay;}}单片机舵机控制程序include<>define uchar unsigned chardefine uint unsigned intuint a,b,c,d,n;sbit p12=P1^2;sbit p13=P1^3;sbit p37=P3^7;void timer0void interrupt 1 using 1 {p12=p12;c=20000-c;TH0=-c/256;TL0=-c%256;ifc>=500&&c<=2500c=a;elsec=20000-a;}void delay{uint i;fori=0;i<200;i++{}}void init_serialcommvoid{SCON= 0x50; //SCON: serail mode 1, 8-bit UART, enable ucvr TMOD |= 0x21; //TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reloadPCON |= 0x80; //SMOD=1;TH1 = 0xF4; //Baud:4800fosc=IE |= 0x93; //Enable Serial Interrupt TR1 = 1; // timer 1 run// TI=1;}void serial interrupt 4 using 3{ifRI{RI = 0;b=SBUF;SBUF=0xff;whileTI==0;TI=0;}}void mainvoid {//TMOD=0x21;init_serialcomm; p12=1;a=1500;c=a;TH0=-a/256;TL0=-a%256;PX0=0;PT0=1;TR0=1;while1{a=b10;}}舵机控制程序改变a值可控制任意角度include<>include<>define uchar unsigned chardefine uint unsigned intuint a,c;sbit p10=P1^0;sbit p11=P1^1;void timer0void interrupt 1{p10=p10;p11=p11;c=20000-c;TH0=-c/256;TL0=-c%256;ifc>=500&&c<=2500c=a;elsec=20000-a;}void delaylong j {forj;j>0;j--;}void mainvoid{p10=1;p11=1;a=2500; //180//c=a;TMOD=0x01; //16位定时器工作方式1 TH0=-a/256;TL0=-a%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;fora=2500;a>=500;a--{a=a-10;c=a;delay5000;}}基于AT89C2051的多路舵机控制器设计 2007-11-10 11:37摘要舵机是机器人、机电系统和航模的重要执行机构;舵机控制器为舵机提供必要的能源和控制信号;本文提出一种以外部中断计数为基础的PWM波形实现方法;该方法具有简单方便,成本低,可实现多路独立PWM输出的优点;关键词 AT89:205l 舵机控制器外部中断PWM舵机是一种位置伺服的驱动器;它接收一定的控制信号,输出一定的角度,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统;在微机电系统和航模中,它是一个基本的输出执行机构;1 舵机的工作原理以日本FUTABA-S3003型舵机为例,图1是FUFABA-S3003型舵机的内部电路;舵机的工作原理是:PWM信号由接收通道进入信号解调电路1;的12脚进行解调,获得一个直流偏置电压;该直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差由的3脚输出;该输出送人电机驱动集成电路,以驱动电机正反转;当电机转速一定时,通过级联减速齿轮带动电位器R;,旋转,直到电压差为O,电机停止转动;舵机的控制信号是PWM信号,利用占空比的变化改变舵机的位置;2 舵机的控制方法标准的舵机有3条导线,分别是:电源线、地线、控制线,如图2所示;电源线和地线用于提供舵机内部的直流电机和控制线路所需的能源.电压通常介于4~6V,一般取5V;注意,给舵机供电电源应能提供足够的功率;控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号,方波脉冲信号的周期为20 ms即频率为50 Hz;当方波的脉冲宽度改变时,舵机转轴的角度发生改变,角度变化与脉冲宽度的变化成正比;某型舵机的输出轴转角与输入信号的脉冲宽度之间的关系可用围3来表示;3 舵机控制器的设计1舵机控制器硬件电路设计从上述舵机转角的控制方法可看出,舵机的控制信号实质是一个可嗣宽度的方波信号PWM;该方波信号可由FPGA、模拟电路或单片机来产生;采用FPGA成本较高,用模拟电路来实现则电路较复杂,不适合作多路输出;一般采用单片机作舵机的控制器;目前采用单片机做舵机控制器的方案比较多,可以利用单片机的定时器中断实现PWM;该方案将20ms的周期信号分为两次定时中断来完成:一次定时实现高电平定时Th;一次定时实现低电平定时T1;Th、T1的时间值随脉冲宽度的变换而变化,但,Th+T1=20ms;该方法的优点是,PWM信号完全由单片机内部定时器的中断来实现,不需要添加外围硬件;缺点是一个周期中的PWM信号要分两次中断来完成,两次中断的定时值计算较麻烦;为了满足20ms的周期,单片机晶振的频率要降低;不能实现多路输出;也可以采用单片机+8253计数器的实现方案;该方案由单片机产生计数脉冲或外部电路产生计数脉冲提供给8253进行计数,由单片机给出8253的计数比较值来改变输出脉宽;该方案的优点是可以实现多路输出,软件设计较简单;缺点是要添加l片8253计数器,增加了硬件成本;本文在综合上述两个单片机舵机控制方案基础上,提出了一个新的设计方案,如图4所示;该方案的舵机控制器以单片机为核心,555构成的振荡器作为定时基准,单片机通过对555振荡器产生的脉冲信号进行计数来产生PWM信号;该控制器中单片机可以产生8个通道的PWM信号,分别由的P1.0~12~19引脚端口输出;输出的8路PWM信号通过光耦隔离传送到下一级电路中;因为信号通过光耦传送过程中进行了反相,因此从光耦出来的信号必须再经过反相器进行反相;方波信号经过光耦传输后,前沿和后沿会发生畸变,因此反相器采用施密特反相器对光耦传输过来的信号进行整形,产生标准的PWM方波信号;笔者在实验过程中发现,舵机在运行过程中要从电源吸纳较大的电流,若舵机与单片机控制器共用一个电源,则舵机会对单片机产生较大的干扰;因此,舵机与单片机控制器采用两个电源供电,两者不共地,通过光耦来隔离,并且给舵机供电的电源最好采用输出功率较大的开关电源;该舵机控制器占用单片机的个SCI串口;串口用于接收上位机传送过来的控制命令,以调节每一个通道输出信号的脉冲宽度;为电平转换器,将上位机的电平转换成TTL电平;2实现多路PWM信号的原理在模拟电路中,PWM脉冲信号可以通过直流电平与锯齿波信号比较来得到;在单片机中,锯齿波可以通过对整型变量加1操作来实现,如图5所示;假定单片机程序中设置一整型变量SawVal,其值变化范围为O~N;555振荡电路产生的外部计数时钟信号输入到的INTO脚;每当在外部计数时钟脉冲的下降沿,单片机产生外部中断,执行外部中断INT0的中断服务程序;每产生一次外部中断,对SawVal执行一次加1操作,若SawVal已达到最大值N,则对SawVal清O;SawVal值的变化规律相当于锯齿波,如图5所示;若在单片机程序中设置另一整型变量DutyVal,其值的变化范围为O~N;每当在SawVal清0时,DulyVal从上位机发送的控制命令中读入脉冲宽度系数值,例如为H0≤H≤N;若DutyVal≥SawVal,则对应端口输出高电平;若DutyVal<Sawval,则对应端口输出低电平;从图5中可看出,若改变DutyVal的值,则对应端口输出脉冲的宽度发生变化,但输出脉冲的频率不变,此即为PWM波形;设外部计数时钟周期为TINT0,锯齿波周期PWM脉冲周期为TPWM,PWM脉冲宽度占空比为D,由图5可得出如下关系:由式3可知,PWM波形的周期TPWM一旦确定下来,只须选定计数最大值N,就可以确定外部时钟脉冲所需周期频率;外部时钟脉冲周期TINT0显然是PWM脉冲宽度变换的最小步距,即调节精度;由式4可知,N越大,步距所占PWM周期的百分比越小,精度越高;例如,若采用8位整型变量,最大值N=28-1=255,则精度为1/255+1=1/255;若采用16位整型变量,最大值N=216-1=65535,则精度为1/65536;文中计数变量SawVal采用8位整型变量,因此N=255;对于一般应用,其精度已足够;就舵机而言,要求TPWM=20ms,则可算得外部时钟周期为:因此,设计555振荡电路时,其输出脉冲的频率应为:当有多个变量与SawVal比较,将比较结果输出到多个端口时;就形成了多路PWM波形;各个变量的值可以独立变化,因此各路PWM波形的占空比也可以独立调节,互不相干;多路PWM波形的产生如图6所示;图中以3路PWM波形为例;4 舵机控制器软件的设计舵机控制器的控制核心为单片机;文中,程序用C5l编写,工作方式为前后台工作方式;单片机程序包括系统初始化程序、串口通信程序、上位机命令解释与PWM脉宽生成程序和多路PWM波形输出程序;串行通信程序和多路PWM波形输出程序采用中断方式;串口通信格式为渡特率9600bps、8位数据位、1位停止位、无校验、ASCII码字符通信;串口通信程序用于接收上位机发送过来的控制命令;控制命令采用自定义文本协议,即协议内容全部为ASCII码字符;通信协议格式如图7所示;例如,要控制通道1的PWM脉宽,脉宽系数为25,则通信协议内容为“”“1”“0”“2”“5”“”这6个字符;这时通道l的PWM占空比为25/256=O.098;一个通道号对应一个PWM脉冲输出端口;本设计为8个通道,号码为l~8,对应单片机的P1.o~P1.7;起始符和终止符起到帧同步的作用;串口通信程序流程如图8所示;图8中,CHNo存放的是PWM通道号ASCII码,Dutyl00、DutylO、Duoyl分别存放的是脉宽系数的百位数、十位数和个位数的ASCII码注意,若高位数为O,则该位的字符应为“0”,不能省略;如25,完整字符应为“O”“2”“5”;CharNo为信号量,用于对串口接收的字符顺序以及串口中断与上位机命令解释程序之间进行同步;5 舵机控制器实验图9为舵机控制板输出的其中一路PWM波形带舵机负载;从图9中可看出,舵机控制器输出的PWM波形稳定、干净,符合设计要求;6 结论本文提出的多路舵机控制器设计方法,以单片机为核心,由外部振荡电路提供PWM脉冲的定时基准,控制部分与舵机驱动部分由两个电源供电,两者电气隔离;这种设计方案的优点是:①PWM波形由外部振荡电路提供定时基准,与单片机内部振荡器的频率无关,不影响串口通信、定时器等参数的配置;②PWM波形的调整精度可任意确定;③本没计思路可应用于任意多路的PWM输出,只要单片机能提供足够多的输出端口,例如将换成AT89S5l,就可以提供至少24路的PWM输出P0、Pl、P2;④控制参数由SCI串口输入,适应面广,上位机可以是PC机、单片机或是PLC;⑤本方法具有一般性,任何单片机只要能提供SCI中断、外部中断就可以应用本方法;。
51单片机控制多路舵机
51单片机控制多路舵机第一章:引言(200-250字)51单片机是一种常用的微型控制器,广泛应用于各种电子控制系统中。
而舵机作为一种常见的执行器,被广泛应用于机器人、航模等领域。
本论文旨在探讨如何使用51单片机实现多路舵机控制,并介绍其应用。
第二章:多路舵机控制的原理与方法(300-350字)2.1 舵机的工作原理舵机是一种能够实现角度精确控制的电机。
其核心部件是一个内置了电机、减速装置和角度反馈装置的封装,通过输入PWM信号来控制舵机的转动角度。
2.2 51单片机实现PWM信号输出51单片机通过定时器和PWM相关寄存器可以产生需要的PWM信号。
通过改变占空比来控制舵机的角度,实现舵机的转动。
2.3 多路舵机的控制通过引出多个PWM输出引脚,可以实现多路舵机的控制。
通过对每个舵机的PWM信号进行编码和解码,可以实现对多路舵机的独立控制。
第三章:实验与结果(300-350字)3.1 实验原理在实验中,我们使用了一款51单片机开发板和多路舵机,通过编写相应的程序,控制51单片机输出多路PWM信号,从而实现对多路舵机的控制。
3.2 实验步骤首先,将多路舵机连接到51单片机的相应IO口,并连接电源。
然后,编写相应的51单片机程序,配置定时器和PWM输出引脚。
接着,通过改变相应PWM引脚的占空比,控制舵机的转动角度。
3.3 实验结果我们成功地控制了多路舵机的转动。
通过改变不同舵机对应的PWM引脚的占空比,实现了舵机的不同角度转动。
实验结果表明,我们所设计的多路舵机控制系统是可行的。
第四章:结论与展望(150-200字)在本论文中,我们研究了51单片机控制多路舵机的原理和方法,并进行了相应的实验验证。
实验结果表明,我们所设计的方案可以有效地控制多路舵机的转动。
通过本论文的研究,我们可以发现,使用51单片机控制多路舵机具有一定的优势,比如成本低、可编程性强等。
然而,本研究还有一些局限性。
例如,目前我们只控制了少量的舵机,没有涉及到大规模的控制。
51单片机 控制舵机
51单片机控制舵机章节一:引言(约200字)舵机是一种常见的控制装置,广泛应用于机器人、航模和自动化系统等领域。
51单片机作为一种集成度高、性能稳定的微控制器,具有广泛的应用前景。
本论文旨在探究51单片机如何控制舵机,并通过实验验证其控制效果。
章节二:51单片机控制舵机的原理(约300字)2.1 舵机的原理舵机是一种能够精确控制位置的电机,通过控制信号脉冲的宽度来确定其位置。
一般来说,舵机通过接收一个50HZ频率的PWM信号,控制脉冲宽度在0.5ms到2.5ms之间,其中0.5ms 对应最左转,1.5ms对应中立,2.5ms对应最右转。
2.2 51单片机控制舵机的原理通过将舵机的控制信号连接到51单片机的IO口,在程序中通过改变IO口输出的高低电平以及脉冲宽度,进而控制舵机的转动,实现对舵机位置的精确控制。
章节三:51单片机控制舵机的实验(约300字)本实验使用的硬件器材为51单片机、舵机、脉冲宽度测量模块等。
首先,搭建出相应的电路连接,将舵机的信号线连接至51单片机的IO口,并连接脉冲宽度测量模块来验证输出脉冲信号的宽度。
然后,编写相应的控制程序,在程序中通过改变IO口输出电平和脉冲宽度来调节舵机的位置。
在实验过程中通过脉冲宽度测量模块实时监测舵机输入脉冲信号的宽度,验证51单片机对舵机的控制效果。
最后,根据实验结果进行数据分析和总结,评估51单片机对舵机的控制精度和稳定性。
章节四:实验结果与分析(约200字)实验结果表明,51单片机通过控制IO口的电平和脉冲宽度能够实现对舵机的精确控制。
根据脉冲宽度测量模块的数据显示,51单片机输出的脉冲信号宽度与预期相符,舵机位置能够按照预期进行调节。
这表明51单片机对舵机的控制效果良好。
然而,在实验过程中也发现了部分问题,如输入脉冲宽度信号测量的误差等。
为了提高控制精度和稳定性,还需要进一步研究和改进。
例如,可以在硬件电路中添加滤波电路,减小干扰对控制信号的影响;或者通过对程序进行优化,提高脉冲信号的输出精度等。
舵机角度控制程序
舵机角度控制程序摘要:舵机是一种能够控制角度的装置,在机器人、无人机等领域具有广泛应用。
舵机角度控制程序是实现舵机精确控制的关键。
本文设计了一种舵机角度控制程序,通过四个章节的介绍,详细阐述了程序的原理和实现方法。
实验结果表明,该角度控制程序能够实现精确的舵机角度控制。
第一章引言介绍舵机在机器人领域的应用情况,并提出舵机角度控制程序的研究意义和目的。
概述舵机角度控制程序的四个设计步骤。
第二章舵机角度控制原理介绍舵机的基本结构和工作原理。
阐述如何通过改变控制信号的占空比来控制舵机的角度。
具体讲解舵机角度与控制信号占空比之间的关系,并通过数学模型加以说明。
第三章舵机角度控制程序设计详细介绍舵机角度控制程序的设计方法。
首先介绍舵机角度测量的原理和方法,包括传感器的选择和数据采集。
然后介绍如何根据测量得到的角度信息计算控制信号的占空比。
最后描述舵机角度控制的算法,包括舵机角度调整和舵机保持稳定的方法。
第四章实验结果与分析介绍使用舵机角度控制程序进行的实验,包括实验设置和实验结果。
通过实验数据分析,验证舵机角度控制程序的有效性和精确性。
对实验中的不足进行总结,并提出改进措施。
结论本文设计了一种舵机角度控制程序,通过对舵机的角度进行测量和控制信号的调整,实现了舵机的精确控制。
实验结果表明,该程序具有较高的精确性和稳定性。
在实际应用中,该程序可以广泛用于机器人、无人机等领域。
未来的研究可进一步完善该程序,提高控制精度和响应速度。
第一章引言舵机是一种能够精确控制角度的装置,广泛应用于机器人、无人机、航空航天等领域。
舵机角度控制程序的研究对于实现精确的运动控制具有重要意义。
本章节将介绍舵机角度控制程序的研究背景和意义,并概述了论文的研究内容和结构。
机器人和无人机等自动化设备在实际应用中,需要完成各种复杂的任务和动作。
而舵机作为实现机器人关键部件之一,负责控制机器人的各种运动。
舵机角度控制程序是指导舵机实现精确控制的关键程序。
51单片机控制舵机程序
#include 〈reg52。
h〉#define Stop 0 //宏定义,停止#define Left 1 //宏定义,左转#define Right 2 //宏定义,右转sbit ControlPort = P2^0;//舵机信号端口sbit KeyLeft = P1^0;//左转按键端口sbit KeyRight = P1^1;//右转按键端口sbit KeyStop = P1^2; //归位按键端口unsigned char TimeOutCounter = 0,LeftOrRight = 0;//TimeOutCounter:定时器溢出计数LeftOrRight:舵机左右旋转标志void InitialTimer (void ){TMOD=0x10;//定时/计数器1工作于方式1TH1 = (65535 - 500 ) / 256; //0。
25msTL1 = ( 65535 — 500 )%256;EA=1;//开总中断ET1=1; //允许定时/计数器1 中断TR1=1; //启动定时/计数器1 中断}void ControlLeftOrRight ( void )//控制舵机函数{if(KeyStop == 0 ){//while ( !KeyStop );//使标志等于Stop(0),在中断函数中将用到LeftOrRight = Stop;}if(KeyLeft == 0 ){//while (!KeyLeft ); //使标志等于Left(1),在中断函数中将用到LeftOrRight = Left;}if(KeyRight == 0 ){//while ( !KeyRight );//使标志等于Right(2),在中断函数中将用到LeftOrRight = Right;}}void main (void )//主函数{InitialTimer();for(;;){ControlLeftOrRight();}}void Timer1 (void )interrupt 3 //定时器中断函数{TH1 = ( 65535 - 500 )/ 256;TL1 = ( 65535 — 500 )% 256;TimeOutCounter ++;switch (LeftOrRight ){case 0 ://为0时,舵机归位,脉宽1。
舵机的控制原理及程序
sbit p13=p1^3;
sbit p37=P3^7;
/*以下两个函数为定时器中断函数*/
/*定时器1,控制舵机1,输出引脚为P12,可自定义*/
void timer0(void) interrupt 1 using 1
{p12=!p12; /*输出取反*/
2051有两个16位的内部计数器,我们就用它来产生周期20 ms的脉冲信号,根据需要,改变输出脉宽。基本思路如下(请对照下面的程序):
我用的晶振频率为12M,2051一个时钟周期为12个晶振周期,正好是1/1000 ms,计数器每隔1/1000 ms计一次数。以计数器1为例,先设定脉宽的初始值,程序中初始为1.5ms,在for循环中可以随时通过改变a值来改变,然后设定计数器计数初始值为a,并置输出p12为高位。当计数结束时,触发计数器溢出中断函数,就是void timer0(void) interrupt 1 using1 ,在子函数中,改变输出p12为反相(此时跳为低位),在用20000(代表20ms周期)减去高位用的时间a,就是本周期中低位的时间,c=20000-a,并设定此时的计数器初值为c,直到定时器再次产生溢出中断,重复上一过程。
常见的舵机厂家有:日本的Futaba、JR、SANWA等,国产的有北京的新幻想、吉林的振华等。现举Futaba S3003来介绍相关参数,以供大家设计时选用。之所以用3003是因为这个型号是市场上最常见的,也是价格相对较便宜的一种(以下数据摘自Futaba产品手册)。
尺 寸(Dimensions): 40.4×19.8×36.0 mm
EA=1;
ET0=1; TR0=1;EX0=1;EX1=1;
ET1=1; TR1=1;
用单片机按键控制步进电机转动的程序怎么写
用单片机按键控制步进电机转动的程序怎么写结合按键程序,我们设计这样一个功能程序:按数字键1~9,控制电机转过1~9 圈;配合上下键改变转动方向,按向上键后正向转1~9 圈,向下键则反向转 1~9 圈;左键固定正转 90 度,右键固定反转90;Esc 键终止转动。
通过这个程序,我们也可以进一步体会到如何用按键来控制程序完成复杂的功能,以及控制和执行模块之间如何协调工作,而你的编程水平也可以在这样的实践练习中得到锻炼和提升。
#includesbit KEY_IN_1 = P2^4;sbit KEY_IN_2 = P2^5;sbit KEY_IN_3 = P2^6;sbit KEY_IN_4 = P2^7;sbit KEY_OUT_1 = P2^3;sbit KEY_OUT_2 = P2^2;sbit KEY_OUT_3 = P2^1;sbit KEY_OUT_4 = P2^0;unsigned char code KeyCodeMap[4][4] = { //矩阵按键编号到标准键盘键码的映射表{ 0x31, 0x32, 0x33, 0x26 }, //数字键 1、数字键 2、数字键 3、向上键{ 0x34, 0x35, 0x36, 0x25 }, //数字键 4、数字键 5、数字键 6、向左键{ 0x37, 0x38, 0x39, 0x28 }, //数字键 7、数字键 8、数字键 9、向下键{ 0x30, 0x1B, 0x0D, 0x27 } //数字键 0、ESC 键、回车键、向右键};unsigned char KeySta[4][4] = { //全部矩阵按键的当前状态{1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}};signed long beats = 0; //电机转动节拍总数void KeyDriver();void main(){EA = 1; //使能总中断TMOD = 0x01; //设置 T0 为模式 1TH0 = 0xFC; //为 T0 赋初值 0xFC67,定时 1msTL0 = 0x67;ET0 = 1; //使能 T0 中断TR0 = 1; //启动 T0while (1){KeyDriver(); //调用按键驱动函数}}/* 步进电机启动函数,angle-需转过的角度 */void StartMotor(signed long angle){//在计算前关闭中断,完成后再打开,以避免中断打断计算过程而造成错误EA = 0;beats = (angle * 4076) / 360; //实测为 4076 拍转动一圈EA = 1;}/* 步进电机停止函数 */void StopMotor(){EA = 0;beats = 0;EA = 1;}/* 按键动作函数,根据键码执行相应的操作,keycode-按键键码*/void KeyAction(unsigned char keycode){static bit dirMotor = 0; //电机转动方向//控制电机转动 1-9 圈if ((keycode>=0x30) && (keycode<=0x39)){if (dirMotor == 0){StartMotor(360*(keycode-0x30));}else{StartMotor(-360*(keycode-0x30));}}else if (keycode == 0x26){ //向上键,控制转动方向为正转dirMotor = 0;}else if (keycode == 0x28){ //向下键,控制转动方向为反转dirMotor = 1;}else if (keycode == 0x25){ //向左键,固定正转 90 度StartMotor(90);}else if (keycode == 0x27){ //向右键,固定反转 90 度StartMotor(-90);}else if (keycode == 0x1B){ //Esc 键,停止转动StopMotor();}}/* 按键驱动函数,检测按键动作,调度相应动作函数,需在主循环中调用 */void KeyDriver(){unsigned char i, j;static unsigned char backup[4][4] = { //按键值备份,保存前一次的值{1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}};for (i=0; i<4; i++){ //循环检测 4*4 的矩阵按键for (j=0; j<4; j++){if (backup[i][j] != KeySta[i][j]){ //检测按键动作if (backup[i][j] != 0){ //按键按下时执行动作KeyAction(KeyCodeMap[i][j]); //调用按键动作函数}backup[i][j] = KeySta[i][j]; //刷新前一次的备份值}}}}/* 按键扫描函数,需在定时中断中调用,推荐调用间隔 1ms */ void KeyScan(){unsigned char i;static unsigned char keyout = 0; //矩阵按键扫描输出索引static unsigned char keybuf[4][4] = { //矩阵按键扫描缓冲区{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}};//将一行的 4 个按键值移入缓冲区keybuf[keyout][0] = (keybuf[keyout][0] << 1) | KEY_IN_1;keybuf[keyout][1] = (keybuf[keyout][1] << 1) | KEY_IN_2;keybuf[keyout][2] = (keybuf[keyout][2] << 1) | KEY_IN_3;keybuf[keyout][3] = (keybuf[keyout][3] << 1) | KEY_IN_4;//消抖后更新按键状态for (i=0; i<4; i++){ //每行 4 个按键,所以循环 4 次if ((keybuf[keyout][i] & 0x0F) == 0x00){//连续 4 次扫描值为 0,即 4*4ms 内都是按下状态时,可认为按键已稳定的按下KeySta[keyout][i] = 0;}else if ((keybuf[keyout][i] & 0x0F) == 0x0F){//连续 4 次扫描值为 1,即 4*4ms 内都是弹起状态时,可认为按键已稳定的弹起KeySta[keyout][i] = 1;}}//执行下一次的扫描输出keyout++; //输出索引递增keyout = keyout & 0x03; //索引值加到 4 即归零//根据索引,释放当前输出引脚,拉低下次的输出引脚switch (keyout){case 0: KEY_OUT_4 = 1; KEY_OUT_1 = 0; break;case 1: KEY_OUT_1 = 1; KEY_OUT_2 = 0; break;case 2: KEY_OUT_2 = 1; KEY_OUT_3 = 0; break;case 3: KEY_OUT_3 = 1; KEY_OUT_4 = 0; break;default: break;}}/* 电机转动控制函数 */void TurnMotor(){unsigned char tmp; //临时变量static unsigned char index = 0; //节拍输出索引unsigned char code BeatCode[8] = { //步进电机节拍对应的 IO 控制代码0xE, 0xC, 0xD, 0x9, 0xB, 0x3, 0x7, 0x6};if (beats != 0){ //节拍数不为 0 则产生一个驱动节拍if (beats > 0){ //节拍数大于 0 时正转index++; //正转时节拍输出索引递增index = index & 0x07; //用&操作实现到 8 归零beats--; //正转时节拍计数递减}else{ //节拍数小于 0 时反转index--; //反转时节拍输出索引递减index = index & 0x07; //用&操作同样可以实现到-1 时归 7beats++; //反转时节拍计数递增}tmp = P1; //用 tmp 把 P1 口当前值暂存tmp = tmp & 0xF0; //用&操作清零低 4 位tmp = tmp | BeatCode[index]; //用|操作把节拍代码写到低 4 位P1 = tmp; //把低 4 位的节拍代码和高 4 位的原值送回 P1}else{ //节拍数为 0 则关闭电机所有的相P1 = P1 | 0x0F;}}/* T0 中断服务函数,用于按键扫描与电机转动控制 */void InterruptTimer0() interrupt 1{static bit p = 0;TH0 = 0xFC; //重新加载初值TL0 = 0x67;KeyScan(); //执行按键扫描//用一个静态 bit 变量实现二分频,即 2ms 定时,用于控制电机p = ~p;if (p == 1){TurnMotor();}}这个程序是第 8 章和本章知识的一个综合——用按键控制步进电机转动。
舵机的使用方法代码
舵机的使用方法代码舵机是机器人、无人机等电子设备中常用的执行器,它能精确控制角度,实现设备的灵活转向。
本文将详细介绍如何编写舵机的使用方法代码,帮助您更好地控制舵机,实现各种功能。
一、舵机的基本原理舵机的工作原理是基于PWM(脉冲宽度调制)信号,通过改变信号的占空比来控制舵机的转动角度。
一般来说,舵机的控制信号周期为20ms,其中高电平的持续时间(即占空比)决定了舵机的转动角度。
二、硬件连接1.将舵机的棕色线(地线)连接到开发板的GND引脚;2.将舵机的红色线(电源线)连接到开发板的5V或3.3V引脚;3.将舵机的黄色线(信号线)连接到开发板的一个PWM输出引脚。
三、编写代码以下是一个简单的舵机控制代码示例,使用Arduino开发板进行控制。
```cpp#include <Servo.h>Servo myServo; // 创建Servo对象void setup() {myServo.attach(9); // 将舵机连接到开发板的PWM引脚9}void loop() {// 舵机转到90度位置myServo.write(90);delay(1000);// 舵机转到180度位置myServo.write(180);delay(1000);// 舵机转到0度位置myServo.write(0);delay(1000);}```四、代码解释1.引入Servo库:使用Arduino的Servo库可以方便地控制舵机。
2.创建Servo对象:创建一个Servo对象,用于控制舵机。
3.myServo.attach(9):将舵机连接到开发板的PWM引脚9。
4.myServo.write(角度):设置舵机转动到指定的角度。
五、注意事项1.在编写代码时,确保舵机的转动角度在0度到180度之间,超出这个范围可能导致舵机损坏。
2.如果需要控制多个舵机,可以为每个舵机创建一个Servo对象,并分别设置它们的PWM引脚。
51控制舵机任意角度
51控制舵机任意角度第一章:引言(约200字)舵机是一种广泛应用于机器人、模型和自动控制系统中的设备,其可通过电信号控制转动到特定的角度。
然而,传统的舵机只能实现有限的角度控制,无法灵活应对复杂的运动需求。
为了解决这一问题,本论文将介绍一种能够实现任意角度控制的舵机设计方案。
第二章:舵机设计方案(约300字)本章将详细介绍51控制舵机的设计方案。
首先,我们采用单片机51系列作为控制核心,以实现舵机的角度控制功能。
其次,通过对舵机内部组件的改进,使其能够更加灵活地旋转到任意角度。
最后,我们还为舵机设计了一套稳定而高效的反馈控制算法,以确保舵机能够精准地控制到预定的角度。
第三章:舵机控制算法(约300字)本章将介绍舵机的控制算法。
首先,我们利用传感器采集舵机当前的角度信息,并与目标角度进行比较,以确定控制策略。
我们采用PID控制算法来实现舵机的稳定控制,通过不断调整控制信号的大小,使舵机能够迅速而准确地达到目标角度。
同时,我们还引入了模糊控制算法,以应对非线性系统带来的挑战。
第四章:实验结果与分析(约200字)本章将展示实验结果,并对实验数据进行分析。
通过对舵机进行不同角度的测试,我们发现,该设计方案能够实现任意角度的控制。
同时,通过比较实验数据和理论计算结果,我们验证了设计方案和控制算法的准确性和稳定性。
总结(约100字)通过本论文的研究,我们成功设计出了一种能够控制舵机任意角度的方案,并通过实验验证了其有效性。
此设计方案具有广泛的应用前景,在机器人、模型和自动控制系统领域具有重要意义。
未来的研究方向可以是进一步优化算法和设计,以提高舵机的精度和灵活性。
第一章:引言(约200字)舵机是一种广泛应用于机器人、模型和自动控制系统中的设备,其可通过电信号控制转动到特定的角度。
然而,传统的舵机只能实现有限的角度控制,无法灵活应对复杂的运动需求。
为了解决这一问题,本论文将介绍一种能够实现任意角度控制的舵机设计方案。
51单片机怎么使用MPU6050读取角度值程序??
51单⽚机怎么使⽤MPU6050读取⾓度值程序??#include <REG52.H>#include <math.h> //Keil library#include <stdio.h> //Keil library#include <INTRINS.H>typedef unsigned char uchar;typedef unsigned short ushort;typedef unsigned int uint;//******功能模块头⽂件*******//#include "DELAY.H" //延时头⽂件#include "lcd1602.H" //LCD1602⽂件#include "MPU6050.H" //MPU6050头⽂件//******⾓度参数************float Accel_ax;float Accel_az; //X轴加速度值暂存float Angle; //⼩车最终倾斜⾓度uchar value; //⾓度正负极性标记//float Accel_x;//float Angle_ax;//float Gyro_y; //Y轴陀螺仪数据暂存//*********************************************************// 倾⾓计算(卡尔曼融合)//*********************************************************float Angle_Calcu(void){//------加速度--------------------------//范围为2g时,换算关系:16384 LSB/g//⾓度较⼩时,x=sinx得到⾓度(弧度), deg = rad*180/3.14//因为x>=sinx,故乘以1.3适当放⼤Accel_ax = GetData(ACCEL_XOUT_H); //读取X轴加速度Accel_az = GetData(ACCEL_ZOUT_H); //读取X轴加速度Angle = (int)(atan(Accel_ax/Accel_az)*180/3.14);/* Accel_x = GetData(ACCEL_XOUT_H); //读取X轴加速度Angle_ax = (Accel_x - 1100) /16384; //去除零点偏移,计算得到⾓度(弧度)Angle_ax = Angle_ax*1.2*180/3.14; //弧度转换为度,return Angle_ax;Gyro_y = GetData(GYRO_YOUT_H); //静⽌时⾓速度Y轴输出为-30左右Gyro_y = -(Gyro_y + 30)/16.4; //去除零点偏移,计算⾓速度值,负号为⽅向处理Angle = Angle + Gyro_y*0.01; //⾓速度积分得到倾斜⾓度.*/return Angle;}void main(){ //float ax,ay,az,xx,yy,zz;float xx;delay(500); //上电延时InitLcd(); //液晶初始化InitMPU6050(); //初始化MPU6050delay(150);while(1){xx=Angle_Calcu();lcd_printf(dis,xx); //转换数据显⽰DisplayListChar(2,0,dis,4);}}。
舵机按键控制完整版
舵机按键控制完整版#include#define Sevro_moto_pwm P2_7 //接舵机信号端输入PWM信号调节速度sbit k1=P2^4;sbit k2=P2^5;int n;unsigned char pwm_val_left = 0;//变量定义unsigned char zhuan =14;//舵机归中,产生约,1.5MS 信号unsigned int timer=0; //延时基准变量unsigned char timer1=0; //扫描时间变量void delay(int x){int i,j;for(i=x;i>0l;i--){for(j=255;j>0;j--);}}void COMM( void ){if(k1==0) //如果第一个按键按下{++n;}if(k2==0) //如果第二个按键按下{--n; //N减1}zhuan=n;if(n>=23){n=23;}if(n<=5){n=5;}}void main(void){ TMOD=0X11;TH1=(65536-100)/256; //100US定时TL1=(65536-100)%256;TH0=0;TL0=0;TR1= 1;ET1= 1;ET0= 1;EA = 1;n=14;zhuan=14; //舵机归中while(1) /*无限循环*/{if(timer>=1000) //100MS检测启动检测一次{timer=0;COMM(); //方向函数}}void pwm_Servomoto(void){if(pwm_val_left<=zhuan)Sevro_moto_pwm=1; //信号输出线elseSevro_moto_pwm=0;//信号输出线if(pwm_val_left>=200)pwm_val_left=0;}/*TIMER1中断服务子函数产生PWM信号*/void time1()interrupt 3 using 2{TH1=(65536-100)/256; //100US定时TL1=(65536-100)%256;timer++; //定时器100US为准。
舵机角度控制方法
舵机角度控制方法章节一:引言(200字左右)在机械运动和自动化控制领域,舵机角度控制是一项重要的研究课题。
舵机是一种具有能够控制角度位置的电机,广泛应用于机器人、航空航天和模型控制等领域。
本论文旨在介绍舵机角度控制的基本原理和常用方法,并分析其优缺点,为相关领域的研究和应用提供参考。
章节二:舵机角度控制原理(300字左右)舵机角度控制的基本原理是通过改变电机内部的PWM(脉冲宽度调制)信号来控制舵机的角度。
PWM信号的周期通常为20毫秒,脉宽的高电平信号决定了舵机的角度位置。
舵机通过接收控制信号,将转动到与控制信号对应的角度位置。
控制信号一般使用模拟或数字方式输入,根据具体的应用需求选择合适的方式。
章节三:舵机角度控制方法(300字左右)舵机角度控制方法包括开环和闭环控制。
开环控制是根据理论模型将期望角度转化为PWM信号,直接输入给舵机。
这种方法简单快速,适用于一些不需要精确角度控制的应用。
然而,开环控制容易受到外界因素的影响,如负载变化、电池电压变化等,导致实际角度与期望角度存在误差。
闭环控制是将经过传感器测量得到的实际角度与期望角度进行比较,根据误差信号调整PWM信号。
这种方法可以精确控制舵机的位置和稳定性,适用于一些对控制精度要求较高的应用。
闭环控制方法常用的算法有PID控制和模糊控制等。
PID控制通过比例、积分和微分三个环节对误差信号进行调整,可以实现快速响应和稳定控制。
模糊控制则可以根据模糊规则对不确定性和非线性问题进行处理,具有较好的适应性和鲁棒性。
章节四:舵机角度控制优缺点分析与展望(200字左右)舵机角度控制方法各有优缺点。
开环控制简单快速,但对外界环境变化较敏感;闭环控制精确稳定,但算法复杂且容易产生震荡。
随着自动化技术的不断发展,舵机角度控制方法也在不断完善。
未来,可以结合深度学习和机器学习等新技术,提高舵机角度控制的精度和适应性。
此外,在舵机材料和结构方面也可以进行创新,以满足更高精度和更大负载的需求。
51单片机分时控制8路舵机程序
{
pwm5=1;
Timer0(pwm[4]);
} break;
case 10:
{
pwm5=0;
Timer0(2500-pwm[4]);
} break;
case 11:
{
pwm6=1;
Timer0(pwm[5]);
} break;
case 12:
{
pwm6=0;
Timer0(2500-pwm[5]);
{
pwm3=1;
Timer0(pwm[2]);
} break;
case 6:
{
pwm3=0eak;
case 7:
{
pwm4=1;
Timer0(pwm[3]);
} break;
case 8:
{
pwm4=0;
Timer0(2500-pwm[3]);
} break;
uint16 j;
for(i=0;i<1000;i++)
for(j=0;j<time;j++);
}
void Timer_init()
{
EA=1; //开总中断
AUXR|=0xC0; //T0,T1工作在1T
TMOD|= 0x11; //T0工作在方式1,16位
ET0 = 1; //开定时器0中断
}
void Timer0(uint32 us)
sbit pwm6=P0^5;
sbit pwm7=P0^6;
sbit pwm8=P0^7;
void main()
{
P0M1=0;
P0M0=0XFF;
Timer_init();
51单片机控制五自由度机械手臂源程序
/*****五自由度机器手臂舵机控制**********//*****中国地质大学(武汉)**************//***机械与电子信息学院 071082班王聪***/#include<reg52。
h〉#include<zlg7289.h>/************************************************************/#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit P00=P0^0; //底座旋转舵机sbit P01=P0^1; //腰部舵机sbit P02=P0^2; //肘部舵机sbit P03=P0^3; //腕部舵机sbit P04=P0^4; //夹持舵机uchar Key=0xff;//默认键值uchar k=0xff;uchar flag=0;uchar dat;uchar M=11;uchar dj0,dj1,dj2,dj3,dj4;uchar a=0;uchar c=0;uchar beep=1;/***********************************************************/void Delay(uchar n)//毫秒延时{uint i,j;for(i=n;i〉0;i--)for(j=0;j<1140;j++);}void Init_Timer0(void){TMOD |= 0x01;TH0=0xff; //定时器初值,定时100us TL0=0x9c;EA=1;ET0=1;TR0=1;}void INT0_SVC() interrupt 0{Key = ZLG7289_Key();k = Key; //Key 的值复制到临时变量k 中Key = 0xFF; //Key 恢复为无按键状态flag=1;}void Init_zlg(void){Delay(10); //延时30ms,等待ZLG7289 复位完毕ZLG7289_Init(4); //调用ZLG7289 的初始化函数Delay(20);ZLG7289_Reset();Delay(10);}void Timer0_isr(void) interrupt 1 using 1//中断函数内部太过复杂,影响定时器计时精度,堆栈是否会溢出出问题?有待测试..。
键盘按键 控制舵机
键盘按键控制舵机第一章:引言随着计算机技术的发展,键盘作为重要的输入设备之一,已经在各个领域得到广泛应用。
然而,传统的键盘仅仅用于输入文字和控制计算机的操作,并没有充分发挥其潜力。
本篇论文旨在探索通过键盘按键来控制舵机的可能性,以实现更加多样化和灵活的应用。
第二章:相关技术2.1 键盘技术键盘作为输入设备,有多种不同的技术实现方式。
传统的机械键盘由物理按键和开关组成,通过按下按键触发开关来实现输入。
而现代的薄膜键盘则采用了薄膜触摸的方式,通过电信号判断按键是否被按下。
此外,还有其它技术,如光电键盘和触摸板键盘等。
2.2 舵机技术舵机是一种常见的电机类型,可以通过输入不同的控制信号来精确控制舵机的位置。
它具有体积小、功耗低和响应速度快等优点,在机械臂、机器人和无人机等领域得到广泛应用。
2.3 控制方法通过键盘按键控制舵机可以采取不同的控制方法。
一种方法是将键盘按键映射为舵机的控制信号,通过串口或无线通信的方式传输控制信号到舵机驱动电路。
另一种方法是将舵机的控制电路直接与键盘电路相连,通过电路设计实现按键触发舵机动作。
第三章:设计与实现3.1 系统设计基于上述介绍的相关技术,我们设计了一个键盘按键控制舵机的系统。
系统由键盘输入模块、控制信号处理模块和舵机控制模块组成。
键盘输入模块用于接收用户的按键输入,控制信号处理模块负责处理输入信号并生成对应的舵机控制信号,最后舵机控制模块将控制信号传输到舵机驱动电路,实现舵机的动作。
3.2 硬件实现我们选择经典的薄膜键盘作为输入设备,并通过Arduino板来处理键盘输入信号。
Arduino板上的程序会根据用户的按键输入生成相应的舵机控制信号,然后通过串口进行传输。
舵机控制模块接收到控制信号后,通过PWM信号控制舵机的位置。
3.3 软件实现在Arduino板上编写的程序主要包括键盘输入的监听和信号处理两个部分。
首先,程序会监听键盘输入,并将按键击下和释放的事件转化为对应的ASCII码。
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#include "reg52.h"
unsigned char count; //0.5ms次数标识
sbit pwm =P2^7 ; //PWM信号输出
sbit jia =P2^4; //角度增加按键检测IO口
sbit jan =P2^5; //角度减少按键检测IO口
unsigned char jd=5; //角度标识
void delay(unsigned char i)//延时
{
unsigned char j,k;
for(j=i;j>0;j--)
for(k=125;k>0;k--);
}
void Time0_Init() //定时器初始化
{
TMOD = 0x01; //定时器0工作在方式1
IE = 0x82;
TH0 = 0xfe;
TL0 = 0x33; //11.0592MZ晶振,0.5ms
TR0=1; //定时器开始
}
void Time0_Int() interrupt 1 //中断程序
{
TH0 = 0xfe; //重新赋值
TL0 = 0x33;
if(count< jd) //判断0.5ms次数是否小于角度标识
pwm=1; //确实小于,PWM输出高电平
else
pwm=0; //大于则输出低电平
count=(count+1); //0.5ms次数加1
count=count%40; //次数始终保持为40 即保持周期为20ms }
void keyscan() //按键扫描
{
if(jia==0) //角度增加按键是否按下
{
delay(10); //按下延时,消抖
if(jia==0) //确实按下
{
jd++; //角度标识加1
count=0; //按键按下则20ms周期从新开始
if(jd==6)
jd=5; //已经是180度,则保持
while(jia==0); //等待按键放开
}
}
if(jan==0) //角度减小按键是否按下{
delay(10);
if(jan==0)
{
jd--; //角度标识减1
count=0;
if(jd==0)
jd=1; //已经是0度,则保持
while(jan==0);
}
}
}
void main()
{
count=0;
Time0_Init();
while(1)
{
keyscan(); //按键扫描
}
}。