舵机的工作原理
舵机工作原理

引言概述:舵机是一种常用于机械控制系统中的装置,主要用于控制运动装置的旋转或线性运动。
它在航空、机械工程、汽车、无人机等领域中都有广泛的应用。
本文将详细介绍舵机的工作原理,包括其结构、原理、控制信号等方面的内容。
正文:一、舵机的基本结构舵机通常由电机、减速器、位置传感器和电子控制电路等组成。
1. 电机:舵机一般采用直流电机,包括转子和定子。
电机通过转动来控制舵机的位置。
2. 减速器:舵机中的减速器用于减小电机的转速,并通过齿轮和齿条等机械传动装置将转动转化为线性或旋转运动。
3. 位置传感器:舵机常用的位置传感器有光电传感器和磁性传感器等,用于测量舵机的位置并反馈给电子控制电路。
4. 电子控制电路:舵机的电子控制电路负责接收控制信号,并根据控制信号控制电机和减速器的运转。
二、舵机的工作原理1. 控制信号输入:舵机的工作由控制信号决定,控制信号一般为脉冲宽度调制(PWM)信号。
信号的脉宽决定了舵机的位置。
2. 位置控制:控制信号被电子控制电路接收后,经过一定的处理,电子控制电路会根据控制信号的脉宽决定舵机的位置。
3. 反馈控制:舵机的位置传感器会不断测量舵机的位置,并将测量结果反馈给电子控制电路。
电子控制电路通过与目标位置的比较,调整电机和减速器的运转,以实现舵机的稳定控制。
4. 输出控制:根据电子控制电路的控制信号,舵机的电机和减速器会运转,从而实现位置的控制。
三、舵机的控制信号1. 脉宽范围:舵机的控制信号通常具有一个特定的脉宽范围,一般为1ms到2ms之间。
脉宽的最小值和最大值对应舵机的最左和最右位置。
2. 中立位置:控制信号的脉宽为舵机的中立位置。
舵机通过将控制信号设置为中立位置,可以保持在中间位置不动。
3. 工作速度:舵机的工作速度受控制信号的脉宽变化速度影响,脉宽变化越快,舵机的响应速度越快。
4. 工作精度:舵机的工作精度由控制信号和位置传感器的精度共同决定,控制信号的精度越高,舵机的工作精度越高。
舵机的工作原理

舵机的工作原理引言概述:舵机是一种常见的电机控制装置,广泛应用于机器人、遥控模型、航空模型等领域。
它的工作原理是通过接收控制信号,控制电机的转动角度,从而实现精确的位置控制。
本文将详细介绍舵机的工作原理。
一、电机驱动部分1.1 电机类型舵机常用的电机类型有直流电机和步进电机。
直流电机具有转速高、输出扭矩大的特点,适用于需要快速响应和高扭矩输出的应用场景。
而步进电机则具有精确控制位置的能力,适用于需要高精度定位的场合。
1.2 电机驱动电路舵机的电机驱动电路通常由电机驱动芯片和功率放大器组成。
电机驱动芯片负责接收控制信号,并将其转化为电机的转动角度。
功率放大器则负责驱动电机,提供足够的电流和电压,以确保电机能够正常工作。
1.3 控制信号舵机的控制信号通常采用脉冲宽度调制(PWM)信号。
控制信号的脉冲宽度决定了舵机的转动角度,通常以周期为20ms的方波信号为基准,通过改变高电平的脉冲宽度来控制舵机的位置。
二、反馈传感器部分2.1 位置反馈舵机通常内置有位置反馈传感器,用于实时监测电机的转动角度。
位置反馈传感器可以是光电编码器、霍尔传感器等,通过检测转子的位置变化来反馈给控制系统,以实现闭环控制。
2.2 电流反馈除了位置反馈外,舵机还可以通过电流传感器来实现电流反馈。
电流反馈可以监测电机的负载情况,以避免过载或过电流的情况发生,并保护舵机的安全运行。
2.3 温度反馈舵机还可以通过温度传感器来实现温度反馈。
温度反馈可以监测舵机的工作温度,一旦温度过高,就可以及时采取措施进行散热或降低负载,以保护舵机的正常运行。
三、控制算法部分3.1 位置控制算法舵机的位置控制算法通常采用PID控制算法。
PID控制算法通过不断调整舵机的控制信号,使得实际位置与目标位置之间的误差最小化,从而实现精确的位置控制。
3.2 速度控制算法除了位置控制外,舵机还可以实现速度控制。
速度控制算法通常基于位置控制算法的基础上,通过对位置误差的微分来计算速度指令,从而实现对舵机转速的控制。
舵机的工作原理

舵机的工作原理介绍舵机是一种常见的电动机械驱动装置,广泛应用于遥控模型、机器人、无人机等领域。
舵机的工作原理是通过电路控制电机的转动,并通过一系列机械装置将旋转的运动转化为线性的运动,产生所需的输出力矩。
工作原理舵机的核心是一个直流电机,通常为有刷直流电机。
舵机内部由电机、减速装置和位置反馈装置组成。
其工作原理可以简单分为以下几个步骤:1. 控制信号输入控制信号是通过舵机的控制线输入的,控制线通常使用PWM信号控制。
PWM信号的频率通常为50Hz,控制脉宽的占空比决定了舵机的角度位置。
2. 位置反馈舵机内置一个位置反馈装置,用于检测舵机当前的角度位置。
位置反馈装置通常是一个旋转可变电阻或光电编码器。
3. 控制电路接收到控制信号后,控制电路会根据信号的脉宽来决定控制电机的方向和速度。
控制电路一般由芯片和一些电子元件组成,可以实现对电机的精确控制。
4. 电机驱动控制电路将控制信号转化为适合电机驱动的信号,通过驱动电路将电流传递给电机。
电机驱动通常采用H桥电路,可以实现电机的正反转。
5. 转动和输出力矩电机根据接收到的驱动信号进行转动,通过减速装置将电机的高速旋转转化为舵机输出杆的线性运动。
舵机输出杆的运动产生了力矩,可以控制外部装置的运动。
舵机的应用舵机因其精准的控制能力和可靠的性能,在许多领域得到了广泛应用。
1. 遥控模型舵机常用于遥控模型的控制,例如飞机的方向舵、升降舵,汽车的转向舵等。
舵机可以根据遥控信号实现模型的各种运动,提升遥控模型的趣味性和可玩性。
2. 机器人舵机在机器人领域中也有重要应用,可以控制机器人的肢体运动。
通过配合多个舵机的工作,可以实现机器人的各种复杂动作,如行走、抓取等。
3. 无人机在无人机领域,舵机被广泛用于控制无人机的旋翼和舵面。
舵机可以实现无人机的姿态调整,使其保持平衡和稳定飞行。
舵机的选择和使用注意事项选择合适的舵机对于系统的性能至关重要。
在选择舵机时,需要考虑以下几个因素:1. 动力需求舵机的工作电压和电流要符合系统的需求。
舵机工作原理

舵机工作原理舵机是一种常用于控制机械装置运动的设备,被广泛应用于无人机、机器人、车辆航模等领域。
它通过接收来自控制器的信号,控制舵机的位置和角度,从而实现对机械装置的精确控制。
本文将详细介绍舵机的工作原理和操作方式。
一、舵机的组成舵机由电机、减速器、控制电路和反馈机构组成。
1. 电机:舵机通常采用DC有刷电机作为驱动源。
直流电机的特点是转速高、响应快。
2. 减速器:舵机中的减速器主要用来减小电机输出轴的转速,增加扭矩输出。
常见的舵机减速器有齿轮减速器、行星减速器等。
3. 控制电路:舵机的控制电路是用来控制电机的转动方向和角度的关键部分。
控制电路通常采用H桥驱动电路来控制电机的正反转。
4. 反馈机构:舵机中的反馈机构用来实时检测舵机的位置和角度信息,并将其反馈给控制电路。
通常采用位置传感器(如光电编码器)或角度传感器(如霍尔效应传感器)来实现。
二、舵机的工作原理舵机通过控制电路接收外部信号,并通过电机和减速器转动输出轴来改变机械装置的位置或角度。
舵机工作原理的核心是控制电路中的位置控制回路和PID控制算法。
1. 位置控制回路:位置控制回路是舵机工作的基础。
它的主要任务是接收外部信号,将其转化为控制信号,并控制电机转动到相应的位置。
位置控制回路主要由控制芯片和位置传感器组成。
控制芯片负责解析控制信号,并将其转化为电机驱动信号。
位置传感器则实时监测舵机输出轴的位置,并将其反馈给反馈机构。
控制芯片根据反馈信号和目标位置信号的比较结果,调整电机的转动方向和速度,使得输出轴转动到目标位置。
2. PID控制算法:舵机的PID控制算法用于精确控制舵机输出轴的位置。
PID控制算法通过比较目标位置和实际位置的差异,产生一个误差信号,然后根据误差信号计算出控制信号。
PID控制器包括三个部分:比例(P)控制器、积分(I)控制器和微分(D)控制器。
比例控制器根据误差信号的大小来调整输出信号的大小;积分控制器根据误差信号的累积值来调整输出信号的积累量;微分控制器根据误差信号的变化速率来调整输出信号的变化速率。
舵机的工作原理

舵机的工作原理舵机是一种常见的电动机械装置,广泛应用于机器人、无人机、航模、机械臂等设备中,用于控制和调节机械部件的运动。
舵机的工作原理主要涉及到电机、电子电路和反馈控制。
一、舵机的组成部分舵机主要由电机、电子电路和反馈系统组成。
1. 电机:舵机通常采用直流电机或步进电机作为驱动源。
电机通过转动输出轴来驱动机械部件的运动。
2. 电子电路:舵机内部的电子电路主要包括控制电路、驱动电路和信号处理电路。
控制电路接收来自外部的控制信号,将其转换为电流或电压信号,用于驱动电机。
驱动电路则负责将控制电路输出的信号转换为电机所需的电流或电压。
信号处理电路则用于处理反馈信号,实现闭环控制。
3. 反馈系统:舵机通常配备有位置反馈装置,例如旋转电位器或编码器。
反馈系统可以实时监测舵机输出轴的位置,并将信息反馈给控制电路,从而实现精确的位置控制。
二、舵机的工作原理舵机的工作原理可以简单分为三个步骤:接收控制信号、驱动电机、反馈控制。
1. 接收控制信号:舵机通过接收来自外部的控制信号来确定输出轴的位置。
常见的控制信号是脉冲宽度调制(PWM)信号。
PWM信号的周期一般为20ms,脉宽范围通常为1ms到2ms。
舵机根据接收到的脉宽信号来确定输出轴的位置。
2. 驱动电机:控制电路接收到控制信号后,将其转换为电流或电压信号,通过驱动电路传递给电机。
电机根据接收到的信号来产生相应的转矩,驱动输出轴的运动。
电机的转动方向和速度取决于控制信号的脉宽和频率。
3. 反馈控制:舵机通常配备有位置反馈装置,反馈系统实时监测输出轴的位置,并将信息反馈给控制电路。
控制电路根据反馈信号与控制信号的差异来调整输出轴的位置,实现闭环控制。
通过不断的反馈控制,舵机可以精确地控制输出轴的位置。
三、舵机的应用舵机广泛应用于各种机械设备中,以实现精确的位置控制和运动调节。
以下是一些舵机的应用场景:1. 机器人:舵机用于控制机器人的关节,实现机器人的各种动作,例如行走、抓取、转动等。
舵机的工作原理

舵机的工作原理引言概述:舵机是一种常见的控制装置,广泛应用于机器人、遥控模型、无人机等领域。
它通过接收控制信号来实现精确的角度控制,具有快速响应和高精度的特点。
本文将详细介绍舵机的工作原理,包括信号解析、电机驱动、反馈控制等方面。
一、信号解析1.1 脉冲宽度调制(PWM)舵机接收的控制信号是一种脉冲宽度调制信号(PWM)。
脉冲的周期通常为20毫秒,高电平的脉冲宽度决定了舵机的角度位置。
通常,1.5毫秒的脉冲宽度对应舵机的中立位置,较短的脉冲宽度使舵机转到一侧,较长的脉冲宽度使舵机转到另一侧。
1.2 控制信号解码舵机内部的电路会解析接收到的控制信号。
首先,它会将脉冲信号进行整形和增益放大,然后通过一个比较器将脉冲信号转换为数字信号。
接着,舵机会将数字信号与一个内部的角度表进行比较,以确定舵机应该转到哪个角度位置。
1.3 信号频率舵机还可以通过控制信号的频率来判断是否处于异常工作状态。
通常,合法的控制信号频率为50赫兹,如果接收到的频率超出了合法范围,舵机会进入错误状态或保护状态。
二、电机驱动2.1 直流电机舵机内部通常采用直流电机来实现角度调节。
直流电机由一个电枢和一个永磁体组成,电枢通过电流控制来产生转矩。
舵机内部的驱动电路可以根据控制信号的大小和方向,控制电流的流向和大小,从而驱动电机转动到指定的角度位置。
2.2 驱动电路舵机的驱动电路通常由一个H桥电路组成。
H桥电路可以实现电流的正反向控制,从而控制电机的转向。
通过改变电流的方向和大小,舵机可以根据控制信号精确地调整到指定的角度位置。
2.3 电机驱动的注意事项在实际应用中,为了保护电机和延长舵机的寿命,需要注意控制信号的合理范围和频率。
过大的电流或频繁的启停会导致电机过热或损坏,因此需要根据舵机的规格和工作要求来选择合适的控制信号。
三、反馈控制3.1 位置反馈为了提高舵机的精度和稳定性,一些高级舵机还配备了位置反馈装置。
位置反馈装置可以实时监测舵机的角度位置,并将实际位置与控制信号要求的位置进行比较。
舵机的工作原理

舵机的工作原理舵机是一种常见的电动执行器,广泛应用于机器人、航模、无人机、自动化设备等领域。
它通过接收控制信号来控制输出轴的角度位置,从而实现精确的位置控制。
舵机的工作原理主要涉及到电机、电子电路和反馈控制系统。
一、电机部分舵机的核心部件是一种直流电机,通常采用永磁直流电机。
该电机由电机转子、电机定子、电刷和永磁体组成。
当电流通过电机定子产生磁场时,磁场与永磁体之间的相互作用会产生转矩,使电机转子转动。
二、电子电路部分舵机内部还包含了一套电子电路,用于接收控制信号并将其转化为电机驱动信号。
电子电路主要由控制芯片、驱动电路和位置反馈电路组成。
1. 控制芯片:舵机的控制芯片通常是一种专用的集成电路,能够接收来自外部的控制信号,并根据信号的脉冲宽度来确定输出轴的位置。
常见的控制芯片有NE555、ATmega328等。
2. 驱动电路:驱动电路负责将控制芯片输出的信号放大,并通过适当的电流控制电机的转动。
驱动电路通常包括功率放大器、电流限制器等元件。
3. 位置反馈电路:为了实现精确的位置控制,舵机通常还配备了位置反馈电路。
位置反馈电路能够实时监测输出轴的位置,并将实际位置反馈给控制芯片,从而实现闭环控制。
三、反馈控制系统舵机的反馈控制系统是舵机工作的关键部分,它通过不断比较控制信号与实际位置反馈信号的差异,调整驱动电路的输出,使输出轴的位置能够精确地达到控制信号所要求的位置。
反馈控制系统通常采用PID控制算法,即比例-积分-微分控制算法。
PID控制算法根据当前位置与目标位置之间的差异,计算出一个控制量,用于调整输出轴的位置。
比例项决定了控制量与差异的线性关系,积分项用于消除稳态误差,微分项用于抑制系统的超调和震荡。
四、工作过程舵机的工作过程如下:1. 接收信号:舵机通过信号线接收来自控制器的控制信号,通常是一种PWM 信号。
2. 解码信号:舵机内部的控制芯片将接收到的信号进行解码,提取出脉冲宽度信息。
3. 位置控制:控制芯片根据脉冲宽度信息计算出输出轴的目标位置,并与实际位置进行比较。
舵机的工作原理

舵机的工作原理
舵机是一种常见的电动执行器,广泛应用于机械控制系统中。
它的主要作用是
根据输入的控制信号,控制输出轴的位置或角度,用于控制机械装置的运动。
舵机的工作原理可以简单地描述为:接收控制信号→信号解码→比较运算→驱
动电机→输出控制力矩→输出轴运动。
具体来说,舵机的工作原理包括以下几个关键步骤:
1. 接收控制信号:舵机通过接收来自控制系统的控制信号来确定输出轴的位置
或角度。
控制信号通常是一个脉冲宽度调制(PWM)信号,其脉冲宽度与期望位
置或角度成正比。
2. 信号解码:舵机接收到控制信号后,将其解码为一个数字量,用于后续的比
较运算。
3. 比较运算:舵机将解码后的控制信号与内部的位置或角度反馈信号进行比较。
如果两者不一致,舵机将根据差异调整输出控制力矩的大小。
4. 驱动电机:舵机内部包含一个电机,用于产生输出控制力矩。
根据比较运算
的结果,舵机会调整电机的转速或转向,以实现输出轴的位置或角度调整。
5. 输出控制力矩:舵机通过电机转动产生一个控制力矩,该力矩作用于输出轴上,驱动机械装置的运动。
力矩的大小取决于电机的转速和转矩。
6. 输出轴运动:根据输出控制力矩的作用,舵机将输出轴驱动到期望的位置或
角度。
输出轴通常通过齿轮传动或直接连接到舵机的输出轴。
舵机的工作原理基于控制信号与内部反馈信号之间的比较,通过调整输出控制
力矩来实现输出轴的位置或角度调整。
这种工作原理使得舵机在机械控制系统中具有精确的位置或角度控制能力,被广泛应用于机器人、航模、汽车等领域。
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基于AT89C2051单片机的多路舵机控制器设计摘要舵机是机器人、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A T89C205l 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BA66881。
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BA6688的3脚输出。
该输出送人电机驱动集成电路BA6686,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A T89C2051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AT89C2051的P1.0~Pl.7(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CD40106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。
MAX232为电平转换器,将上位机的RS232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AT89C2051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SawV al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H(0≤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SawV al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AT89C2051。
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AT89C2051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AT89C2051换成A T89S5l,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。
专家进!怎样用单片机控制舵机(满意+100分)悬赏分:200 - 解决时间:2009-8-23 14:59求控制MG995舵机的脉冲宽度如何用波来控制舵机的转动角度程序我们可以自己搞定问题补充:可以留个QQ 日后好联系提问者:linrui19900105 - 四级最佳答案请看图,图上标注了角度和脉冲两个参数,你仔细看,每个脉冲宽度对应一个角度,你只要写程序,用单片机给舵机发送图上任意一个有效的固定宽度的脉冲,那么舵机就转到这个脉冲对应的角度上了。
3回答者:西蜀。