德晟舵機(jī)PWM信號(hào)控制原理

現(xiàn)在常用的舵機(jī)控制信號(hào)主要有 PWM 信號(hào)和串口總線信號(hào)兩種：其中PWM信號(hào)控制比較簡(jiǎn)單，但是功能只有一個(gè)即控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；串口總線信號(hào)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(dòng)外還可以獲取舵機(jī)的各種信息以及對(duì)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(hào)控制舵機(jī)：

PWM 信號(hào)：一種周期固定脈寬(高電平寬度)可變的連續(xù)電平信號(hào)。

PWM 信號(hào)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(shí)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(jiǎn)單，須要MCU

具備硬件PWM功能；

在舵機(jī)控制中的 PWM 信號(hào)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(dòng)角度由脈寬決定，例如某個(gè)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(hào)時(shí)轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的位置：

注：信號(hào)脈寬和舵機(jī)角度是成線性關(guān)系的。

控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)效果：

1、 舵機(jī)鎖舵：

當(dāng)信號(hào)保持不變時(shí)，舵機(jī)會(huì)保持在當(dāng)前位置，并且輸出的扭力會(huì)隨著負(fù)載大小不同而不同。

2、 舵機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)：

當(dāng)信號(hào)改變時(shí)，如信號(hào)從 1ms 變?yōu)?ms，舵機(jī)會(huì)從45°以最快速度轉(zhuǎn)到135°位置，這個(gè)速度會(huì)根據(jù)

舵機(jī)的本身性能以及負(fù)載大小有關(guān)，一般會(huì)在規(guī)格書上標(biāo)注有空載時(shí)的最da轉(zhuǎn)速。

3、 舵機(jī)慢速轉(zhuǎn)動(dòng)：

當(dāng)需要讓舵機(jī)慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如舵機(jī)從 45°轉(zhuǎn)到135°位置需要耗時(shí)三秒，只需要計(jì)算出信號(hào)脈寬的變

化增量，在三秒的時(shí)間內(nèi)從 1ms 勻速增到2ms即可，增量越小則轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)器 1 為 0.1ms 一個(gè)周期, 輸出 1.5ms 脈寬信號(hào)

{

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(hào)：

Step1、初始化PWM功能，配置PWM時(shí)鐘為1us，周期為20000，占空比為0，信號(hào)電平為高電平有效。

Step2、當(dāng)需要改變信號(hào)時(shí)，只需要在占空比寄存器中寫入對(duì)應(yīng)的參數(shù)即可，如0.5ms則寫入500，2.5ms則寫入 2500.