舵机控制详解

舵机控制详解

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本人学习了一段时间的舵机，将自己所遇到的问题与解决方案和大家分享一下，希望对初学者有所帮助！！！！

一、舵机介绍

1、舵机结构

舵机简单的说就是集成了直流电机、电机控制器和减速器等，并封装在一个便于安装的外壳里的伺服单元。

舵机安装了一个电位器（或其它角度传感器）检测输出轴转动角度，控制板根据电位器的信息能比较精确的控制和保持输出轴的角度。这样的直流电机控制方式叫闭环控制，所以舵机更准确的说是伺服马达，英文 servo。

舵机组成：舵盘、减速齿轮、位置反馈电位计、直流电机、控制电路板等。

舵盘

上壳

齿轮组

中壳

电机

控制电路

控制线

下壳

工作原理：控制信号控制电路板电机转动齿轮组减速

舵盘转动位置反馈电位器控制电路板反馈

简单的工作原理是控制电路接收信号源的控制信号，并驱动电机转动；

齿轮组将电机的速度成大倍数缩小，并将电机的输出扭矩放大响应倍

数，然后输出；电位器和齿轮组的末级一起转动，测量舵机轴转动角

度；电路板检测并根据电位器判断舵机转动角度，然后控制舵机转动

到目标角度或保持在目标角度。

舵机接线方法：三线接线法：（1）黑线（地线）

红线（电源线）两个标准：和6V

蓝线/黄线（信号线）

（2）棕线（地线）

红线（电源线）两个标准：和6V

黄线（信号线）

二、舵机PWM信号介绍

1、PWM信号的定义

PWM信号为脉宽调制信号，其特点在于他的上升沿与下降沿之间的时间宽度。具体的时间宽窄协议参考下列讲述。我们目前使用的舵机主要依赖于模型行业的标准协议，随着机器人行业的渐渐独立，有些厂商已经推出全新的舵机协议，这些舵机只能应用于机器人行业，已经不能够应用于传统的模型上面了。

关于舵机PWM信号的基本样式如下图

其PWM格式注意的几个要点：

（1）上升沿最少为，为之间；

（2）控制舵机的PWM信号周期为20ms；

2．PWM信号控制精度制定

1 DIV = 8uS ; 250DIV=2mS

PWM上升沿函数： + N×DIV

0uS ≤ N×DIV ≤ 2mS

≤ +N×DIV ≤

3、舵机位置控制方法

舵机的转角达到185度，由于采用8为CPU控制，所以控制精度最大为256份。目

8位AT89C52CPU，其数

据分辨率为256，那么经过

舵机极限参数实验，得到应

该将其划分为250份。

那么的宽度为2mS =

2000uS。

2000uS÷250=8uS

则：PWM的控制精度为8us

我们可以以8uS为单位

递增控制舵机转动与定位。

舵机可以转动185度，

那么185度÷250=度，

则：舵机的控制精度为度

前经过实际测试和规划，分了250份。

将0—185分为250份，每份度。

控制所需的PWM宽度为—，宽度2ms。

2ms÷250=8us；

所以得出：PWM信号 = 1度/8us；

以上是舵机基本知识的介绍，下面对单片机控制舵机给大家做一介绍。

问题一：单片机可以直接驱动舵机吗

首先告诉大家的是经过我的尝试不能驱动，就是给舵机单独供电也

不能驱动。原因是单片机I/O输出电流比较小。

下面是我做的驱动电路原理图希望给你带来方便。

注意：舵机的正反转问题

舵机的转动是点对点的，也就是说，你提供给舵机的PWM如果是高电平时间为,则舵机转到180度方向，接下来如果提供给舵机的PWM如果是高电平时间为

1ms，则舵机反向转到45度方向（针对转角180度的舵机）。即实现正反转。提供给大家三个程序

（1）

#include<>

typedef unsigned int uint;

typedef unsigned char uchar;

sbit pwm=P1^0;//输出PWM信号

uchar count=0;

uint pwm_value=1500;//初值为

sbit key1=P0^0;

sbit key2=P0^1;

uint value[]={2500,2000};

void delay_ms(uint x)

{

uint i;

while(x--)

for(i=0;i<125;i++);

}

void InitTimer(void)

{

TMOD=0x11;//开定时器0,1

TH0=(65536-20000)/256;//定时20MS,20MS为一个周期

TL0=(65536-20000)%256;

TH1=(65536-1500)/256;//定时,这时舵机处于0度

TL1=(65536-1500)%256;

EA=1;//开总断

TR0=1;//开定时器0

ET0=1;

TR1=1;//开定时器1

ET1=1;

}

void timer0(void) interrupt 1//定时器0中断函数

{

pwm=1;

TH0=(65536-20000)/256;//定时20MS,20MS为一个周期

TL0=(65536-20000)%256;

TR1=1;

count++;

}

void timer1(void) interrupt 3//定时器1中断函数