舵机简单控制程序
舵机(servo motor)的控制
舵机(servo motor)的控制基于单片机16f877a和proteus的仿真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。
（注意：如果你控制的舵机在不停的抖动，其中一个原因就是你给的脉冲有杂波，这点很重要。
舵机是一个物理器件，它的转动需要时间的，因此，程序中占空比的值变化不能太快，不然舵机跟不上程序的响应时间。
）一、舵机的结构我们选的舵机型号是TowerPro MG995,实物如图：它有三条线棕色、红色、黄色分别是GND、 V+ 、 S（信号）。
如下图：二、舵机的单片机控制原理1、我们得先了解舵机的工作原理：控制信号由舵机的信号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1.5ms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。
它的控制要求如下图：2、由上可知舵机的控制信号是PWM信号，利用占空比的变化改变舵机的位置。
我们用pic单片机的定时器1模块产生PWM信号，得到控制电机的占空比，也就如上图的占空比信号，周期是20Ms.下面我们来看看怎样产生上图的占空比，单片机的定时器1模块最大可以产生174ms的延时，也就是可以产生最大174ms的中断。
怎样设置Timer1来产生上述占空比的中断，可以参考具体资料书。
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。
舵机工作原理与控制方法
舵机工作原理与控制方法舵机是一种用于控制机械装置的电机，它可以通过控制信号进行位置或角度的精确控制。
在舵机的工作原理和控制方法中，主要涉及到电机、反馈、控制电路和控制信号四个方面。
一、舵机的工作原理舵机的核心部件是一种称为可变电容的设备，它可以根据控制信号的波形来改变电容的值。
舵机可分为模拟式和数字式两种类型。
以下是模拟式舵机的工作原理：1.内部结构：模拟式舵机由电机、测速电路、可变电容和驱动电路组成。
2.基准电压：舵机工作时，系统会提供一个用于参考的基准电压。
3.控制信号：通过控制信号的波形的上升沿和下降沿来确定舵机的角度。
4.反馈：舵机内部的测速电路用于检测当前位置，从而实现位置的精确控制。
5.驱动电路：根据测速电路的反馈信号来控制电机的转动方向和速度，从而实现角度的调整。
二、舵机的控制方法舵机的控制方法一般采用脉冲宽度调制（PWM）信号来实现位置或角度的控制。
以下是舵机的两种常见控制方法：1.脉宽控制（PWM）：舵机的控制信号是通过控制信号的脉冲宽度来实现的。
通常情况下，舵机的控制信号由一系列周期为20毫秒（ms）的脉冲组成，脉冲的高电平部分的宽度决定了舵机的位置或角度。
典型的舵机控制信号范围是1ms到2ms，其中1ms对应一个极限位置，2ms对应另一个极限位置，1.5ms对应中立位置。
2.串行总线（如I2C或串行通信）：一些舵机还支持通过串行总线进行控制，这些舵机通常具有内置的电路来解码接收到的串行信号，并驱动电机转动到相应的位置。
这种控制方法可以实现多个舵机的同时控制，并且可以在不同的控制器之间进行通信。
三、舵机的控制电路与控制信号1.控制电路：舵机的控制电路通常由微控制器（如Arduino）、驱动电路和电源组成。
微控制器用于生成控制信号，驱动电路用于放大和处理控制信号，电源则为舵机提供所需的电能。
2.控制信号的生成：控制信号可以通过软件或硬件生成。
用于舵机的软件库通常提供一个函数来方便地生成适当的控制信号。
pwm控制舵机程序
pwm控制舵机程序章节一：引言在机器人工程和自动化领域中，舵机是常用的控制组件之一。
它具有小型化、高功率密度、高稳定性和高精度控制等优点，被广泛应用于机械手臂、无人机、汽车模型等领域。
PWM（脉宽调制）技术是一种常用的舵机控制方法，通过调整PWM信号的占空比来控制舵机的位置和角度。
本论文将介绍PWM控制舵机的原理和实现方法，以及相关的电路设计和程序编写。
本文的目的是帮助读者理解PWM控制舵机的基本原理和实现过程，并为舵机控制系统的设计和开发提供参考。
章节二：PWM控制舵机原理2.1 脉宽调制技术脉宽调制技术是一种将模拟信号转换为数字信号的方法。
它通过改变数字信号中的脉冲宽度来模拟模拟信号的幅度变化。
在PWM控制舵机中，通常使用的是固定频率的PWM信号。
通常，脉宽调制技术通过改变脉冲的占空比（High电平的时间与周期的比值）来实现不同的输出。
2.2 舵机工作原理舵机是一种基于PWM信号控制的电机。
它通过接收PWM信号来控制转轴的角度。
舵机通常由电机、伺服控制电路和位置反馈元件组成。
伺服控制电路将接收到的PWM信号与位置反馈进行比较，并控制电机的转动来实现所需的舵机位置和角度。
章节三：PWM控制舵机的电路设计3.1 舵机电路原理图本文设计的舵机电路采用基于微控制器的PWM信号发生器和舵机驱动器。
PWM信号发生器负责产生固定频率的PWM信号，而舵机驱动器负责将PWM信号转换为电机驱动信号以控制舵机的转动。
电路的主要部分是使用可编程微控制器作为信号发生器和驱动器的核心组件。
3.2 电路参数设计本文设计的电路需要满足舵机的工作电压、驱动电流和PWM信号的频率要求。
根据所选用的舵机型号和规格，确定电路中的关键参数，包括驱动电压、最大输出电流、PWM信号频率等。
章节四：PWM控制舵机程序编写4.1 硬件初始化在编写PWM控制舵机程序之前，首先需要进行硬件初始化，包括设置PWM信号发生器和驱动器的引脚和参数，以及舵机电路的供电。
舵机的使用方法
舵机的使用方法
1. 确认舵机的电源和控制信号线。
舵机一般有电源正极、负极
和控制信号线三根线，其中红线为正极，接到电源正极，黑线为负极，接到电源负极，控制信号线一般为白、橙、黄三种颜色，需通过控制
器或开发板来控制舵机转动。
2. 连接舵机到控制器或开发板。
将舵机的控制信号线插入到控
制器或开发板的对应的GPIO口上，并将电源的正负极连接到电源模块上。
3. 写代码进行控制。
使用代码控制舵机转动，可以通过改变PWM 脉宽的大小，更改需要转动的角度和速度等参数来实现不同的舵机控
制方式。
舵机的基本操作是通过一个信号脉冲来控制，这个脉冲的宽
度即为PWM的脉宽，脉冲的周期一般为20ms。
舵机的控制范围一般为
0到180度，有些高级舵机还支持连续旋转等特殊功能。
4. 调试测试。
在编写代码过程中，可以通过串口监视器或者其
他调试工具来查看舵机转动的情况，进行参数微调和测试，直到舵机
达到预期效果。
Arduino入门到精通例程18-舵机控制
Arduino入门到精通例程18-舵机控制舵机控制实验舵机是一种位置伺服的驱动器，主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。
其工作原理是由接收机或者单片机发出信号给舵机，其内部有一个基准电路，产生周期为20m，宽度为1.5m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。
经由电路板上的IC判断转动方向，再驱动无核心马达开始转动，透过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置检测器送回信号，判断是否已经到达定位。
适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。
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。
一般舵机旋转的角度范围是0度到180度。
舵机有很多规格，但所有的舵机都有外接三根线，分别用棕、红、橙三种颜色进行区分，由于舵机品牌不同，颜色也会有所差异，棕色为接地线，红色为电源正极线，橙色为信号线。
舵机的转动的角度是通过调节PWM（脉冲宽度调制）信号的占空比来实现的，标准PWM（脉冲宽度调制）信号的周期固定为20m（50Hz），理论上脉宽分布应在1m到2m之间，但是，事实上脉宽可由0.5m到2.5m之间，脉宽和舵机的转角0°～180°相对应。
有一点值得注意的地方，由于舵机牌子不同，对于同一信号，不同牌子的舵机旋转的角度也会有所不同。
了解了基础知识以后我们就可以来学习控制一个舵机了，本实验所需要的元器件很少只需要舵机一个、跳线一扎就可以了。
RB—412舵机某1面包板跳线某1扎用Arduino控制舵机的方法有两种，一种是通过Arduino的普通数字传感器接口产生占空比不同的方波，模拟产生PWM信号进行舵机定位，第二种是直接利用Arduino自带的Servo函数进行舵机的控制，这种控制方法的优点在于程序编写，缺点是只能控制2路舵机，因为Arduino自带函数只能利用数字9、10接口。
Arduino的驱动能力有限，所以当需要控制1个以上的舵机时需要外接电源。
舵机控制程序
//*************************************************************** **********//* *//* *************************舵机控制************************ * //* *//*************************************************************** **********#include "main.h"UINT8 Far_Line;UINT8 Near_Line;UINT8 Far_Value;UINT8 Near_Value;UINT16 OUT;UINT8 Angle_Far;UINT8 Angle_Start;//*************************************************************** **********//* *//* **********************图像滤波处理函数********************* * //* 函数：void ImageFilterII(UINT8 f_line)//* 函数功能：至多连续4行0可以做处理*//* 输入参数：无//*************************************************************** **********UINT8 IsStraight(UINT8 start_ln,UINT8 end_ln){UINT8 i;UINT8 flg = 0;for(i=start_ln;i<end_ln;i++){if(((GuideLine[i] - GuideLine[i+1] > 7)||(GuideLine[i] - GuideLine[i+1] < (-7)))||(GuideLine[i] == 0)){flg = 1;break;}}if(flg == 0) //是否为直线判定{return 1;}else{return 0;}}//*************************************************************** **********//* *//* **********************图像滤波处理函数********************* * //* 函数：void ImageFilterII(UINT8 f_line)//* 函数功能：至多连续4行0可以做处理*//* 输入参数：无//*************************************************************** **********void ImageFilterII(UINT8 f_line){UINT8 i,j;INT8 div;UINT8 start_ln,end_ln;j=0;Angle_Far = 22;for(i=1;i<f_line;i++){if((GuideLine[i]==0)&&(GuideLine[i-1]!=0)){j=i; //由有数据到无数据}if((GuideLine[i]==0)&&(GuideLine[i+1]!=0)) //由无数据到有数据{if((i-j < 4) //一般的滤波，最多滤除4行&&(GuideLine[j-1] - GuideLine[i+1] < 16)&&(GuideLine[j-1] - GuideLine[i+1] > (-16))){for(;j<i+1;j++){GuideLine[j]=(GuideLine[j-1]>>1)+(GuideLine[i+1]>>1);}}else if(i-j < 12) // 出现黑三角的判定{Angle_Far = j;// far_ln = 8 则要到18行才出现黑线// far_ln = 10 则要到19行才出现黑线// far_ln = 13 则要到21行才出现黑线// far_ln = 15 则要到23行才出现黑线// far_ln = 19 则要到25行才出现黑线start_ln = i + 1;if(f_line - i >= 4){end_ln = i + 4;}else{break;}if((IsStraight(start_ln,end_ln))&&(j > 7)){Angle_Start = 1; //出现了黑三角for(;j<=i;j++){GuideLine[j] = (GuideLine[j-1]>>1)+(GuideLine[i+1]>>1);}}else{for(;j<f_line;j++){GuideLine[j+1] = 0;}break; //跳出整个程序}}else{for(;j<f_line;j++){GuideLine[j+1] = 0;}break; //跳出整个程序}}}UINT8 TEST_CTL_FLG;UINT8 Last_far_ln;UINT8 p1=0;UINT8 p2=0;UINT8 p3=0;UINT8 p4=0;UINT8 d1=0;UINT8 d2=0;UINT8 d3=0;UINT8 d4=0;UINT8 Lv1=0;UINT8 Lv2=0;UINT8 Lv3=0;UINT8 Lv4=0;UINT8 sL=0;UINT8 rL=0;//*************************************************************** **********//* *//* **********************图像滤波处理函数********************* * //* 函数：void ImageFilterII(UINT8 f_line)//* 函数功能：至多连续4行0可以做处理*//* 输入参数：无//*************************************************************** **********void PID_NEW(UINT8 near_ln,UINT8 far_ln,UINT8 filter_line){struct _Car *temp1;UINT8 i;UINT8 p,d;temp1 = &Car;ImageFilterII(filter_line);while(GuideLine[far_ln]==0) //处理行没有提取黑线{far_ln--;if(far_ln==0)break;}TEST_CTL_FLG = 0;Far_Line = far_ln;Far_Value = GuideLine[far_ln];Near_Value = GuideLine[near_ln];//黑三角检测和控制if(Angle_Start == 1) //进入三角{TEST_CTL_FLG = 1;if((Angle_Far >= 22)&&(far_ln >= 22)){Angle_Start = 0;}if(far_ln < 20){goto loop;}}temp1->CtrlPar.Lst_Erro = GuideLine[near_ln] - VIDEO_CENTER; //近线偏差temp1->CtrlPar.Erro = GuideLine[far_ln] - VIDEO_CENTER; //远线偏差temp1->CtrlPar.Dif_Erro = temp1->CtrlPar.Erro - temp1->CtrlPar.Lst_Erro; //远线偏差减近线偏差if(far_ln>Lv1){TEST_CTL_FLG = 2;temp1->CtrlPar.Dty_Erro = ((p1*(temp1->CtrlPar.Erro))>>4)+ ((d1*(temp1->CtrlPar.Dif_Erro))>>4); }else if(far_ln>Lv2) //弯道上的转角{//分段控制，增大弯道转角？？？？TEST_CTL_FLG = 3;//远线偏差加远线偏差减近线偏差(弯道时起加大偏转作用)p=p2;d=d2;if(far_ln>Lv3){TEST_CTL_FLG = 4;p=p3; //大S弯交接入口d=d3;}if(far_ln>Lv4){ TEST_CTL_FLG = 5; //大S弯交接处p=p4;d=d4;}temp1->CtrlPar.Dty_Erro = ((p*(temp1->CtrlPar.Erro))>>4)+ ((d*(temp1->CtrlPar.Dif_Erro))>>4);}temp1->CtrlPar.Dty_Out =STEER_DTY_CENTER + temp1->CtrlPar.Dty_Erro;if(Straight_Cnt>12) //直道刚进入弯道；值越大，越提前入弯{if(far_ln<sL) //判断是否最远行太近{TEST_CTL_FLG = 6;if(temp1->CtrlPar.Dty_Out > STEER_DTY_CENTER){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MAX ;}else if(temp1->CtrlPar.Dty_Out < STEER_DTY_CENTER){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MIN ;}}}else if(Straight_Cnt<=12) //已经在弯道{if(far_ln <= rL){TEST_CTL_FLG = 7;if(temp1->CtrlPar.Dty_Out > STEER_DTY_CENTER) //如果太近判断之前舵机转向直接偏到最大{temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MAX;}else if(temp1->CtrlPar.Dty_Out < STEER_DTY_CENTER){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MIN;}}}loop:if(temp1->CtrlPar.Dty_Out > STEER_DTY_MAX){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MAX;}else if(temp1->CtrlPar.Dty_Out < STEER_DTY_MIN){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MIN;}SetDirection(temp1->CtrlPar.Dty_Out);OUT = temp1->CtrlPar.Dty_Out;}//*************************************************************** **********//* *//* **********************S道处理函数********************* *//* 函数：void PID_S()//* 函数功能：S道处理*//* 输入参数：无//*************************************************************** **********UINT8 S_C=30;UINT8 S_C1=0;UINT8 S_P=12;UINT8 S_D=0;void PID_S(){struct _Car *temp1;temp1 = &Car;if(S_C1==1) S_C=StartNum;//方案选择temp1->CtrlPar.Lst_Erro = GuideLine[0] - VIDEO_CENTER; //近线偏差temp1->CtrlPar.Erro = VIDEO_CENTER-GuideLine[S_C]; //远线偏差temp1->CtrlPar.Dif_Erro = temp1->CtrlPar.Erro - temp1->CtrlPar.Lst_Erro; //远线偏差减近线偏差temp1->CtrlPar.Dty_Erro = ((S_P*(temp1->CtrlPar.Erro))>>4) +((S_D*(temp1->CtrlPar.Dif_Erro))>>4);temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_CENTER +temp1->CtrlPar.Dty_Erro;if(Straight_Cnt>12){if(StartNum<20) //判断是否最远行太近{TEST_CTL_FLG = 8;if(temp1->CtrlPar.Dty_Out > STEER_DTY_CENTER){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MAX ;}else if(temp1->CtrlPar.Dty_Out < STEER_DTY_CENTER){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MIN ;}}}if(temp1->CtrlPar.Dty_Out > STEER_DTY_MAX) {temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MAX;}else if(temp1->CtrlPar.Dty_Out < STEER_DTY_MIN) {temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MIN;}SetDirection(temp1->CtrlPar.Dty_Out);}。
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。
舵机控制流程图演示教学
舵机控制流程图常规舵机控制流程图1.5ms脉宽)带动电位器柄旋舵机电路方框图0.5—2.5msDC马达舵机说明1,电机经过变速(减速)后连接到电位器柄旋转2,输入脉冲宽度为0.5—2.5ms,周期为3ms—20ms(数字舵机的脉冲周期因不同的客户使用的周期不同,常用为10ms;模拟舵机周期为20ms.)3,脉冲宽度,表示电位器转动的角度不同(即舵臂角度不同) 4,电机转速为14000/分钟,减速比为250:1,要求舵角转速为0.10-0.2S/60度(此部份与电机转速有关,程序方面需注意及时扫描电位器角度而给电机改变不同供电方式),扫描不及时易出现舵臂回抖现象.5,脉冲宽度不变的情况下,能锁住电机.6,堵转4秒钟后,电机进入低压供电(或PWM少占空比)工作模式,堵转一旦去除,电机供电进入正常模式.程序其它要求(因客户要求不同,需做不同类型的舵机)1,马达供电PWM(周期或占空比可调)2,电位器角度识别精度可调(1023分,255分,511分..)3,舵转动角度可调(-90 +90度)参考电路图:VR15KR1220C4104123J1CON3VDDS11G12S23G24D25D26D17D18U1UD4606GS11G12S23G24D25D26D17D18U2UD4606GVDDVDDVSS1P3.0/SCL2SDA/P3.13VPP/P3.24ADC8/P005ADC9/P016ADC10/P027ADC11/P038ADC12/P049ADC13/P0510ADC14/P0611ADC0/P1012ADC1/P1113ADC2/P1214ADC3/P1315ADC4/P1416ADC5/P1517ADC6/P1618ADC7/P1719VDD20U3SC51P5708SN+C210uin3G1o u t2U4XC6206-33+C310USinSin3.3V3.3VR3220KR4220K A-+MG1MOTOR SERVO R21KC1104o u t1o u t2o u t3o u t4o u t1o u t2o u t3o u t4mo ter正转1111反转111111STOP STOPSTOP 电机正转电机反转不良舵机现象:1,堵转保护人为堵转电机时,约3秒后电机进入低电流(即低压,占空比少)供电方式,用以降低电机损耗而保护舵机.堵转一旦去除,电机需立即进入正常供电方式.不良现象:A,无保护功能B,堵转去除后电机不能马上进入正常状态2,马达抖动轻微外力作用舵臂时,因电位器角度有此而有细微变化(如:0.02度)下,马达转动以校正角度差.不良现象:A,马达校正时力度过大在,是出现抖动现象.(如角度差与电机供电时间或PWM没有建立关系;全压供电方式)堵转保护流程图无刷舵机控制流程图。