基于FPGA的机械臂多路舵机控制器设计

51单片机超高精度6路舵机控制程序

51单片机超高精度6路舵机控制程序 #include //包含单片机寄存器的头文件 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int P0M1=0X00; P0M0=0XFF;//设置P0 为强推挽输出 sbit servo0=P0^0; sbit servo1=P0^1; sbit servo2=P0^2; sbit servo3=P0^3; sbit servo4=P0^4; sbit servo5=P0^5; sbit servo6=P0^6; sbit servo7=P0^7; uchar serVal[2]; uint pwm[]={1382,1382,1382,1382,1382,1382,1382,1382}; //初始90度,（实际是1382.4，取整得1382） uchar pwm_flag=0; uint code ms0_5Con=461; //0.5ms计数（实际是460.8，取整得461） uint code ms2_5Con=2304; //2.5ms计数 /******************************************************************** * 功能: 串口初始化，晶振11.0592,波特率9600，使能了串口中断 ***********************************************************************/ void Com_Init() { TMOD |= 0x20; //用定时器设置串口波特率 TH1=0xFD; //256-11059200/(32*12*9600)=253 (FD) TL1=0xFD;//同上 TR1=1;//定时器1开关打开 REN=1; //开启允许串行接收位 SM0=0;//串口方式，8位数据 SM1=1;//同上 EA=1; //开启总中断 ES=1; //串行口中断允许位 } /******************************************************************** * 功能: 舵机PWM中断初始化 ***********************************************************************/ void Timer0Init()

航模舵机控制原理详解

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（角度）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。目前在高档遥控玩具，如航模，包括飞机模型，潜艇模型；遥控机器人中已经使用得比较普遍。舵机是一种俗称，其实是一种伺服马达。 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。当然我们可以不用去了解它的具体工作原理，知道它的控制原理就够了。就象我们使用晶体管一样，知道可以拿它来做开关管或放大管就行了，至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。 3. 舵机的控制： 舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms 范围内的角度控制脉冲部分。以180度角度伺服为例，那么对应的控制关系是这样的： 0.5ms--------------0度； 1.0ms------------45度； 1.5ms------------90度； 2.0ms-----------135度； 2.5ms-----------180度； 这只是一种参考数值，具体的参数，请参见舵机的技术参数。 小型舵机的工作电压一般为4.8V或6V，转速也不是很快，一般为0.22/60度或0.18/60度，所以假如你更改角度控制脉冲的宽度太快时，舵机可能反应不过来。如果需要更快速的反应，就需要更高的转速了。 要精确的控制舵机，其实没有那么容易，很多舵机的位置等级有1024个，那么，如果舵机的有效角度范围为180度的话，其控制的角度精度是可以达到180/1024度约0.18度了，从时间上看其实要求的脉宽控制精度为2000/1024us约2us。如果你拿了个舵机，连控制精度为1度都达不到的话，而且还看到舵机在发抖。在这种情况下，只要舵机的电压没有抖动，那抖动的就是你的控制脉冲了。而这个脉冲为什么会抖动呢？当然和你选用的脉冲发生器有

基于单片机的机械臂控制系统设计与制作

基于单片机的机械臂控制系统设计与制作 电子信息科学与技术专业 学号： 姓名： 班级：电科081 日期：2011.10.26

目录课程设计题目及要求 第一章绪论 1.1 设计题目及要求 1.2 设计内容 第二章硬件设计 2.1 硬件结构图 2.2 各模块工作原理及设计 2.2.1 控制模块 2.2.2 显示模块 2.2.3 按键模块 2.2.4 舵机模块 2.3 软件程序设计 第三章硬件制作以及程序的下载调试 3.1 电路板的制作 3.2 元器件的焊接 3.3 程序的下载与调试 第四章总结 4.1 课程设计体会 4.2 奇瑞参观感受

课程设计题目及要求 题目：基于单片机的机械臂控制系统设计与制作 实习内容： 1，完成基于单片机的机械臂控制系统原理图和PCB的绘制，在基本要求的基础上自己可以作一定的扩展； 2，利用热转印纸、三氯化铁腐蚀液等完成PCB板的制作； 3，完成相应电路的焊接和调试； 4，完成相应软件程序的编写； 5，完成软、硬件的联调； 6，交付实习报告。 实习要求： 1，两人一组，自由搭配，但要遵循能力强弱搭配、男女搭配、考研和不考研的搭配； 2，充分发挥主观能动性，遇到问题尽量自己解决，在基本要求基础上可自由发挥； 3，第一次制作电路，电路不可追求复杂； 4，注意安全！熨斗、烙铁。

第一章绪论 单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性价比，受到人们的重视和关注，应用广泛，发展迅速。单片机集体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求低、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易等众多优点，以广泛用于工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，无论在民间、商业、及军事领域单片机都发挥着十分重要的作用二十一世纪，随着机械化、自动化水平的不断提高，不仅减轻了劳动强度、提高生产率，而且把人类活动从危险、恶劣环境中替换出来。而其中机器人技术，显示出极大的优越性；在宇宙探索、海洋开发以及军事应用上具有重要的实用价值。大力发展机器人技术，一方面能让社会从劳动苦力型转换到福利休闲型，另一方面能极大的提高民众的幸福感。在新时期的世界各国，随着应用日益广泛，机器人技术将不断发展并走向成熟。 本次课程设以单片机作为控制器实现对机械手臂的简单控制。在单片机最小系统的基础上扩展按键接口和舵机接口以及LED显示器，构成最简单的机械臂控制系统。

飞鸿16路舵机控制器使用说明书

FH24路舵机控制器使用说明书 飞鸿科技 2012-5-24 一、产品介绍 (1) 二、功能特点 (3) 三、接口说明 (4) 四、指令说明 (6) 五、16路舵机调试软件使用说明 (7) 二、连接PC上位机 (9) 三、上位机界面编辑 (10) 四、单路舵机调试 (11) 五、动作组编辑 (12) 六、注意事项及故障解决 (13) 产品介绍 一、 一、产品介绍 设计该舵机控制板是为了方便新手学习多路舵机的控制。多路舵机控制并不很复杂，但至今网上关于多路舵机控制的资源很少，当前淘宝上的舵机控制板也都不提供程序代码。由于这些原因，大批的机器人爱好者不能掌握多路舵机控制。使得很多机器人爱好者停滞不前，在这些最基本的地方浪费大量时间，不能不精力放到更高层的机器人控制方面的研究。如果每个人

都从头做起，整体的进步必将非常的缓慢。别人做好的东西我们不妨拿来学习，这样要节省很多的时间与精力。在这个基础上继续前进，做出属于自己的更高级的机器人。 由于本人在这些基础的东西上耗费的大量的精力，导致我没有时间去做高级的控制，如自平衡，语音识别等。大学接近尾声，没能让自己的机器人进一步升级感到非常遗憾。 基于方便学习的原则，本板子的设计有一下几个特点： 1、选用大家熟悉的，容易掌握的51单片机。但不是普通51单片机，是功能强大的增强型单片机STC12C5A60S2。 有人说51控制的精度肯定不如ARM。是的，这是明显的事实。但是我用ARM的芯片来写教程，只能给少数人看，而且如果那个人ARM掌握的都很好了，也不需要看此教程了。该控制板设计的目的就是给机器人初级爱好者学习，仅仅因为这一点，选择51单片机是最恰当不过了。 我最初做的32路舵机控制板就是在arm芯片上做的，那些不适合新手学习，在51上学会了舵机控制的基本方法，等你会使用更高级单片机的时候可以很容易的移植到上面，实现更多舵机，更高精度的控制。 STC12C5A60S2单片机属于增强型51。他兼容传统的51单片机，也就是说，你原来的学习的、编写的51程序不用改动就能在这个单片机上直接使用，不会出现问题，而且速度提高8~12倍。但是它与传统51相比，在速度性能与资源方面都有了很大的提升。 （1）60K的flash程序存储器。89C52只有8K。 （2）1280字节的SRAM。你课本上学的RAM只有128字节。1280足够用了，省去外部扩展的麻烦。 （3）两个串口。 （4）独立波特率发生器。做机器人定时器往往很不够用，而传统51单片机串口通信还要占用定时器，有了独立波特率发生器就可以节省出一个定时器。 （5）PCA模块。可以硬件输出快速PWM。可以扩展出两个定时器。 （6）8路A/D转换通道。A/D转换在机器人、各种比赛中都很常用，使用这款单片机就不必再做AD转换电路。 2、程序下载接口、IO口引出。该板是单片机最小系统板+16路舵机控制板。不是单纯的舵机控制板，而是一款可以用来学习、编程、二次开发的开发板。可以直接用来参加比赛，DIY，毕业设计。 5、详细的教程，丰富的资料。该板子是淘宝中唯一提供程序代码、可以学习的舵机控制板。提供原理图、接口示意图、程序代码、上位机软件。另外购买该产品赠送本人搜集的单片机开发常用工具软件，机器人资料，单片机视频教程以及丰富的例程。

51单片机程序：按键控制舵机角度

#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

舵机测试方案

舵机测试方案 1、舵机转速测量 方案一：通过测量舵机无负载的情况下转过60°角所需时间来确定舵机转速。以扇形纸板固定在舵盘上，在舵机从-45°～+45°（或-90°～+90°）位置之间的-30°～+30°角线的适当位置制作两小孔（下图A，B处为红外对管信息采集通道），以给红外射对管提供信息传递通道。这样就可以在这两个信息通道采集舵机在转过60°范围的起始位置和结束位置的信号变化，将采集到的信号经过比较器（LM393）整形后送入单片机进行处理（这里可将整形后的数字变化信号进行定时中断处理），就可以获得舵机在转过60°范围的起始位置和结束位置过程中需要的时间值，并将时间值通过数码管显示出来。从而测得舵机的转速值。

方案二：测试设备：舵机控制器速度测试架 操作方法: 1设定好舵机供电电压 2舵机控制器脉冲宽度制调节在,接上舵机,使舵机静止在舵机的中央位置 3舵机固定在角度测试架上,指针较准在90度 4使舵机控制器的脉宽输出变成2ms,记录正向60度角摆幅的时间(正向1) 5使舵机控制器的脉宽输出变回,记录反向60度角摆幅的时间(反向1) 6使舵机控制器的脉宽输出变成,记录反向60度角摆幅的时间(反向2) 7使舵机控制器的脉宽输出变回,记录正向60度角摆幅的时间(正

向2) 8更改舵机供电电压,重覆步骤2到7 2、转矩测量 方案一：通过实际的测试来验证该舵机的转矩。因为舵机扭矩的单位是Kg·cm，所以可以在舵盘上距舵机轴中心水平 距离1cm处，测试舵机能够带动物体的重量。 注意：因为较高的电压可以提高电机的速度和扭矩，所以在测试其性能参数时应根据具体情况合理选择舵机的工作 电压。

舵机的相关原理与控制原理

1.什么是舵机： 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（角度）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。目前在高档遥控玩具，如航模，包括飞机模型，潜艇模型；遥控机器人中已经使用得比较普遍。舵机是一种俗称，其实是一种伺服马达。 2.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。当然我们可以不用去了解它的具体工作原理，知道它的控制原理就够了。就象我们使用晶体管一样，知道可以拿它来做开关管或放大管就行了，至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。 3.舵机的控制： 舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为 0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。以180度角度伺服为例，那么对应的控制关 系是这样的： 0.5ms--------------0度； 1.0ms------------45度； 1.5ms------------90度； 2.0ms-----------135度； 2.5ms-----------180度； 请看下形象描述吧:

这只是一种参考数值，具体的参数，请参见舵机的技术参数。 小型舵机的工作电压一般为4.8V或6V，转速也不是很快，一般为0.22/60度或0.18/60度，所以假如你更改角度控制脉冲的宽度太快时，舵机可能反应不过来。如果需要更快速的反应，就需要更高的转速了。 要精确的控制舵机，其实没有那么容易，很多舵机的位置等级有1024个，那么，如果舵机的有效角度范围为180度的话，其控制的角度精度是可以达到180/1024度约0.18度了，从时间上看其实要求的脉宽控制精度为2000/1024us约2us。如果你拿了个舵机，连控制精度为1度都达不到的话，而且还看到舵机在发抖。在这种情况下，只要舵机的电压没有抖动，那抖动的就是你的控制脉冲了。而这个脉冲为什么会抖动呢？当然和你选用的脉冲发生器有关了。一些前辈喜欢用555来调舵机的驱动脉冲，如果只是控制几个点位置伺服好像是可以这么做的，可以多用几个开关引些电阻出来调占空比，这么做简单吗，应该不会啦，调试应该是非常麻烦而且运行也不一定可靠的。其实主要还是他那个年代，单片机这东西不流行呀，哪里会哟！ 使用传统单片机控制舵机的方案也有很多，多是利用定时器和中断的方式来完成控制的，这样的方式控制1个舵机还是相当有效的，但是随着舵机数量的增加，也许控制起来就没有那么方便而且可以达到约2微秒的脉宽控制精度了。听说AVR也有控制32个舵机的试验板，不过精度能不能达到2微秒可能还是要泰克才知道了。其实测试起来很简单，你只需要将其控制信号与示波器连接，然后让试验板输出的舵机控制信号以2微秒的宽度递增。 为什么FPPA就可以很方便地将脉宽的精度精确地控制在2微秒甚至2微秒一下呢。主要还是 delay memory这样的具有创造性的指令发挥了功效。该指令的延时时间为数据单元中的立即数的值加1个指令周期（数据0出外，详情请参见delay指令使用注意事项）因为是8位的数据存储单元，所以memory中的数据为（0～255），记得前面有提过，舵机的角度级数一般为1024级，所以只

51单片机一个定时器控制多路舵机

#ifndef __interrupt0_H__ #define __interrupt0_H__ void interrupt0() //STM中断服务子程序 { _t2af = 0 ; switch (cnt) { case 0: PWMOUT_2 = PWMOUT_3 = PWMOUT_4 = PWMOUT_5 = PWMOUT_6 = 0; PWMOUTbuf_1 = (PWMbuf - PWMOUTbuf_1); _tm2al = PWMOUTbuf_1 & 0x00ff; _tm2ah = PWMOUTbuf_1 >>8 ; //重新定义计数初值 if( PWMOUTbuf_1 >= PWMOUTbufmin1 && PWMOUTbuf_1 <= PWMOUTbufmax1) {PWMOUTbuf_1 = PWMOUTcnt_1; PWMOUT_1 = 1;} else {PWMOUTbuf_1 = PWMbuf-PWMOUTcnt_1; PWMOUT_1 = 0 ; cnt = 1;} //判断脉宽是否在正常范围之内 break; case 1: PWMOUT_1 = PWMOUT_3 = PWMOUT_4 = PWMOUT_5 = PWMOUT_6 = 0; PWMOUTbuf_2 = (PWMbuf - PWMOUTbuf_2); _tm2al = PWMOUTbuf_2 & 0x00ff; //重新定义计数初值 _tm2ah = PWMOUTbuf_2 >> 8; if(PWMOUTbuf_2 >= PWMOUTbufmin1 && PWMOUTbuf_2 <= PWMOUTbufmax1) {PWMOUTbuf_2 = PWMOUTcnt_2; PWMOUT_2 = 1;} else {PWMOUTbuf_2 = PWMbuf-PWMOUTcnt_2;PWMOUT_2 = 0;cnt = 2;} //判断脉宽是否在正常范围之内 break; case 2: PWMOUT_1 = PWMOUT_2 = PWMOUT_4 = PWMOUT_5 = PWMOUT_6 = 0; PWMOUTbuf_3 = (PWMbuf - PWMOUTbuf_3); _tm2al = PWMOUTbuf_3 & 0x00ff; //重新定义计数初值 _tm2ah = PWMOUTbuf_3 >> 8; if(PWMOUTbuf_3 >= PWMOUTbufmin1 && PWMOUTbuf_3 <= PWMOUTbufmax1) {PWMOUTbuf_3 = PWMOUTcnt_3; PWMOUT_3 = 1;}

基于AT89C51单片机的机械手臂对流水线产品的分拣

河南科技大学 课程名称 __ 现代控制理论 题目名称基于单片机的机械手臂对流水线产品的分拣 学生学院 ___ 信息工程学院_____ 专业班级 __ 自动化133班 学号 131404010339 学生姓名 __ 张如江 指导教师 __ 王晓红 _ _

基于单片机的机械手臂对流水线产品的分拣 张如江1 【摘要】本文主要针对目前国内机械式手臂在流水线生产领域应用比较广泛 的现状，设计出一种拥有六个自由度的机械手臂，与具体的流水线产品相结合，阐述AT89C51单片机控制系统和伺服电机的工作原理来实现对流水线产品的分拣工作。 【关键词】机械手臂；六个自由度；单片机；伺服电机；流水线分拣；【中图分类号】TP100 【文献标识码】 D The sorting of the mechanical arm to the assembly line based on single chip microcomputer ZHANG Ru-jiang [Abstract]T his paper mainly aimed at the domestic mechanical arm of the present situation of the production line are widely used in design combining a has six degrees of freedom mechanical arm, and the specific product line on SCM control system and servo motor working principle to realize the product line sorting. [Key words]mechanical arm；Six degrees of freedom；singlechip；servo motor；line sorting； 机器手臂是近几十年来涌现的一种工业技术装备，它能模仿人体上肢某些动作，在生产过程中代替人搬运物件或操持工具进行操作。在工业生产中应用机器手臂，可以提高劳动生产率，保证产品质量，减轻工人劳动强度，实现生产过程自动化，因此在现在的生活中越来越普遍。 随着工业技术的发展，流水线分拣中的工业机械臂已被越来越多的应用到了生产实际当中，其同时也促进了工业的发展，生产效率的提高。因此，对于工业机械臂的研究也变得越来越广泛而深入。工业机械臂的用途相当广泛，同时被用于焊接、装配、搬运等多种用途，其结构形式也多种多样。 参观了前几天的洛阳机器人会展时看到很多不同作用的机械手臂，产生的浓厚的兴趣；然后联想到假期在工厂里面的做过的手机产品的分拣工作，所以想基于此想法来实现一个基于单片机的机械手臂来代替人工分拣产品的自动控制系统。 机器手臂具有两个部分：控制部分和直接进行工作的部分。控制系统通过编程，决定直接工作的机器臂部分。由于采用程序控制，所以很容易根据需要改变其工作方式和任务。 1张如江.（1993- ），男，汉族，河南科技大学，自动化学士，E-mail: 1131267597@https://www.360docs.net/doc/8b9776947.html,

51单片机控制舵机程序精度,数量,占用时间优化方案及程序

#include #include //本程序经软仿真调试在机器周期为1us时理论误差为0，不需要占用太多的cpu运行时间就可以控制8路舵机，精度为1ms-2ms 平均分成100份，在时间消耗和舵机数量上 //明显优于网上常见的舵机控制程序，keil3使用9（最高）编译器优化时达到理论误差为0，编译器优化级别过低时无法使用unsigned char gai; unsigned char nt[8]; unsigned char nw[8]; unsigned char pwmbuffer[8] = {50,50,50,50,50,50,50,50}; void set(unsigned char m,unsigned char n){ if((m<8)&&(n<101)){ //如果输入合法则记录新数据并将状态改变标志置位pwmbuffer[m] = n; gai = 1; } } void tim(void){ unsigned char a1,a2,tempt,tempw; //a1，a2作为循环变量，tempt，tempw作为排序交换用临时变量 for(a1 = 0; a1 < 8; a1++){ //由舵机控制数据设置用于排序的表（两行八列）nt[a1] = pwmbuffer[a1]; //第几个舵机所需的高电平时长 nw[a1] = 1 << a1; //用第几位置一来表示第几个舵机 } for(a1 = 0; a1 < 7; a1++){ //简单排序算法，找出最小的与第一个交换，在从剩余的中找出最小的与第二个交换，以此类推 unsigned char min = a1; //用于记录哪一个是最小的 for(a2 = a1 + 1; a2 < 8; a2++){ //从剩余项中找出最小的 if(nt[a2] < nt[min]){ min = a2; } } tempt = nt[a1]; //交换 tempw = nw[a1]; nt[a1] = nt[min]; nw[a1] = nw[min]; nt[min] = tempt; nw[min] = tempw; } for(a1 = 1; a1 < 8; a1++){ //之前记录应该变成低电平的输出口，之后记录应该是低电平的输出口nw[a1] |= nw[a1-1]; } a2 = 0; for(a1 = 0; a1 < 7; a1++){ //去掉重复 if(nt[a1] != nt[a1 + 1]){ nt[a2] = nt[a1]; nw[a2] = nw[a1]; a2++; } } nt[a2] = nt[7]; nw[a2] = nw[7]; for(a2++; a2 < 8; a2++){ nt[a2] = 0; nw[a2] = 0xFF;

浅谈舵机电路及其控制原理

舵机是一种位置（角度）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。目前在高档遥控玩具，如航模，包括飞机模型，潜艇模型；遥控机器人中已经使用得比较普遍。舵机是一种俗称，其实是一种伺服马达。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。 舵机的工作原理：一般来讲，舵机主要由以下几个部分组成，舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机、控制电路板等。舵机的控制信号为周期是20ms的脉宽调制（PWM）信号，其中脉冲宽度从0.5ms-2.5ms，相对应舵盘的位置为0－180度，呈线性变化。也就是说，给它提供一定的脉宽，它的输出轴就会保持在一个相对应的角度上，无论外界转矩怎样改变，直到给它提供一个另外宽度的脉冲信号，它才会改变输出角度到新的对应的位置上。转动范围不能超过180度。适合于需要不断角度变化并可以保持的驱动电路中。 控制电路板中的信号调制芯片接收来自信号线的信号，获得偏置电压，芯片内部本身带有一个基准电路，产生周期为20毫秒，宽度为1.5MS的基准信号，获得的偏置电压信号会与基准电压进行比较，电压差的正负值输出到电机驱动芯片将决定电机的正反转，因为舵机的输出轴与位置反馈电位计是相连的，电机的转动通过级联减速齿轮带动反馈电位计（电位器）旋转，电位计将输出一个电压信号到控制电路板，进行负反馈，当电压差为零时，电机停止转动，并达到预期的转动角度位置。 舵机的控制： 舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉 冲部分。以180度角度伺服为例，那么对应的控制关系是这样的： 0.5ms-----------负90度； 1.0ms-----------负45度； 1.5ms------------0度； 2.0ms-----------正45度； 2.5ms-----------正90度； 请看下形象描述吧: 这只是一种参考数值，具体的参数，请参见舵机的技术参数。 第八届的B车模采用的舵机是SD_5参数如下：

SSC32舵机控制器用户手册

概述: USBSSC32路舵机控制是专为人形机器人、蜘蛛机器人、机械手等多舵机使用而量身定做的多路舵机控制器。该控制器不但保留了原版的所有功能，还在原版的基础上作了升级，将原来的RS232串口改成了USB接口，方便电脑没有串口的用户使用。控制器还增加蓝牙接口，可实现无线远程控制。USBSSC32路舵机控制控制方式包括实时、定时、定速控制等，与lynxmotion的控制软件完全兼容. 参数: 1．输出通道：32路（脉冲调制输出或TTL电平输出）； 2．舵机供电：根据所接舵机额定电压供电，典型DC4.8V~6V； 3．逻辑供电：DC6V~12V或USB供电（具有自恢复保险丝，调试时使用）； 4．驱动分辨率：1uS,0.09°； 5．驱动速度分辨率：1uS/秒，0.09°/秒； 6．通讯接口：USB/TTL串口接口； 7．串口波特率：2400、9600、38.4k、115.2k可设置； 接口描述: SSC32舵机控制板接口如下图所示：

1.16－31号舵机信号控制引脚，其中G表示GND（黑色排针）；V表示VCC（红色排针）；S表示信号控制引脚（白色排针）。使用时不要把线接反。 2.0－15号舵机信号控制引脚，其中G表示GND（黑色排针）；V表示VCC（红色排针）；S表示信号控制引脚（白色排针）。使用时不要把线接反。 3.主控制芯片，采用DIP28脚的Atmega8L单片机，工作频率1 4.7456MHZ。 4.16－31号舵机控制电源输入，可以用来驱动一般的模拟或者是数字舵机。工作电压4.8V －6V，可以使用5片镍氢电池组供电，其中VS2接电源正极，GND接电源负极。 5.0－15号舵机控制电源输入，可以用来驱动一般的模拟或者是数字舵机。工作电压4.8V －6V，可以使用5片镍氢电池组供电，其中VS1接电源正极，GND接电源负极。 6.逻辑供电输入端，输入电压范围 7.5－15V，通过内部的降压给电源提供稳定的5V电源，其中VIN接电源的正极，GND接电源的负极。 7.通信速率选择，通过两组指拨开关选择不同的通信波特率，对应关系如下： 8.ABCD四组模拟/数字输入端子，可以设置为静止或者是锁存。 9.FT232rl通信芯片，提高通信的稳定性。 10.串口选择，默认通过跳线帽连接T、R引脚，去除引脚可以将串口留作它用。 https://www.360docs.net/doc/8b9776947.html,B接口，用来连接控制板到电脑。 12.内部降压模块，采用78D05降压模块为控制单元提供稳定的5V电源。 13.扩展功能，暂时用不到。 14.蓝牙接口，可以通过额外的蓝牙模块轻松实现无线控制。 15.VS1与VS2短接跳线，当两组都插有跳线时，VS1=VS2.这时只需要在VS1或者VS2任意输入一组舵机电源即可；如果去除跳线，VS1与VS2为两组不同的电源输入，不同的舵机电源从VS1与VS2分别输入。

51单片机控制舵机程序演讲稿.doc

#include #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1 TH1 = ( 65535 - 500 ) / 256; //0.25ms TL1 = ( 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; }

单片机控制舵机

舵机如下所示： 有三根线，一般依次是地，电源（5V左右），信号（信号的幅值>=3.3V),不清楚各个脚打开舵机一测量就知道了。 2.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。当然我们可以不用去了解它的具体工作原理，知道它的控制原理就够了。就象我们使用晶体管一样，知道可以拿它来做开关管或放大管就行了，至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。 3.舵机的控制： 舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为 0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。以180度角度伺服为例，那么对应的控制 关系是这样的： 0.5ms--------------0度； 1.0ms------------45度； 1.5ms------------90度； 2.0ms-----------135度；

2.5ms-----------180度； 重要说明： 1：上面部分还是成线形关系的，Y=90X-45（X单位是ms,Y单位是度数：） 2：上面所说的0度45度等是指度45度位置（什么意思呢：我说明一下就知道了，就拿45度位置来说，若舵机停在0度位置，下载45度位置程序后则舵机停在45度，即顺时针走了45度，若当时舵机在135度位置，则反转90度到45度位置。所以舵机不存在正转反转问题。这点非常重要。 3:若想转动到45度位置，要一直产生1.0ms的高电平（即PA0=1； Delay(1ms);PA0=0;Delay(20ms);要不停的产生这个高低电平，产生PWM脉冲 请看下形象描述吧: 下面是我在ATMEGA32上的测试程序，开发软件：ICC AVR #include typedef struct BYTE_BIT { unsigned BIT0:1; unsigned BIT1:1; unsigned BIT2:1; unsigned BIT3:1; unsigned BIT4:1; unsigned BIT5:1;

舵机控制

利用单片机PWM信号进行舵机控制(图) 基于单片机的舵机控制方法具有简单、精度高、成本低、体积小的特点，并可根据不同的舵机数量加以灵 活应用。 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。 图1舵机的控制要求 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。 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

【51单片机】控制8路舵机源程序

仿真截图： //仿真文件网盘地址：https://www.360docs.net/doc/8b9776947.html,/s/1ntLqf3N //程序： #include sbit PWM0 = P1^0; sbit PWM1 = P1^1; sbit PWM2 = P1^2; sbit PWM3 = P1^3; sbit PWM4 = P1^4; sbit PWM5 = P1^5; sbit PWM6 = P1^6; sbit PWM7 = P1^7; sbit ADD = P3^6; sbit SUB = P3^7; #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uint t_up0 = 1500; //舵机PWM高电平时间1000~2000表示1ms到2ms uint t_up1 = 1500; uint t_up2 = 1500; uint t_up3 = 1500;

uint t_up4 = 1500; uint t_up5 = 1500; uint t_up6 = 1500; uint t_up7 = 1500; uint t0_h; uint t0_l; void delayms(uint ms) { unsigned char a,b,c; while(ms--) { for(c=1;c>0;c--) for(b=142;b>0;b--) for(a=2;a>0;a--); } } void timer_init() { EA = 1; ET0 = 1; PT0 = 1; TMOD = 0x11; TH0 = (65536 - t_up0)/256; TL0 = (65536 - t_up0)%256; } uchar t0_flag = 0; uint num_max = 65535; //直接用65535 - t_up 不用变量- t_up 时，误差较大，原因暂时不明【注：65536不能存到uint类型变量中】 uint t_change = 63036;//换路周期2.5ms 8路 uchar error0 = 45; uchar error1 = 45; uchar error2 = 52; uchar error3 = 52; uchar error4 = 57; uchar error5 = 57; uchar error6 = 63; uchar error7 = 63; uchar error8 = 70; uchar error9 = 70;

单片机的机械臂电子系统设计实践【论文】

单片机的机械臂电子系统设计实践 摘要：本文设计与实现的是一款基于单片机的机械臂控制系统，以4个关节舵机和1个手爪舵机控制机械手臂的运动和夹取功能，以MC9S12单片机作为控制器通过脉冲宽度调制信号控制舵机运动，最终实现将物料待抓区域的物料抓起后，移动至物料堆放区域，最终将物料放置在该区域的运动功能。 关键词：单片机；MC9S12；机械臂；控制系统 1概述 机械臂控制系统是指一种以自动化方式运行并且形状类似人手臂的机器人，能够从事物料搬运、码垛等操作，并且具有可编程性和通用性，并且可以在手臂前端装配相应的工具，例如手抓、吸盘等，实现抓取、吸取等功能。 2系统方案设计 2.1机械臂控制系统总体方案设计及机械臂功能描述

为实现将大型机械臂小型化，本设计采用小型直流伺服机作为机械臂的各关节驱动器，控制器选用能够实现系统小型化的单片机，并为系统各模块设计相应的电源电路。本文设计的机械臂具有4个自由度和1个手爪开合关节，能够实现抓取物料并运送至制定位置的运输和码垛功能。首先，通过机械臂硬件结构的搭建，组装成一个串联型机械臂；然后完成机械臂控制系统的硬件电路设计，包括机械臂小型直流伺服机电源电路设计和单片机最小系统电源设计，并将小型直流伺服机的控制端与单片机对应的脉冲宽度调制信号输出接口相连；最后完成软件程序的编写，以实现运送和码垛任务的动作设计。 2.2机械臂关节执行器方案 本设计机械臂控制系统的关节执行器选用小型直流伺服机，小型直流伺服机具有位置精准、扭矩大等优点，在大型工业机器人机械臂中常使用交流伺服机作为机械臂关节执行器。由于追求系统小型化，故选用小型直流伺服机，并选取选用数字量舵机。数字量舵机内部具有微处理器，能够接收数字信号输入，一般采用脉冲宽度调试信号，即PWM 信号。

32路舵机控制器

miniUSB32路舵机控制器一、接口 1 、Mini USB接口 2、TTL串口跳线 3、比特率设置 4、对外5V供电接口 5、4路输入接口 6、舵机信号接口 7、舵机电源正极 8、舵机电源负极 9、舵机供电

10、控制板电源 二、指令 1、舵机移动 指令格式：# P S ... # P S T =舵机号,范围0 – 31(十进制). =脉冲宽度(舵机位置) ,范围500 - 2500. 单位us(微秒) =移动速率每秒移动脉脉冲宽度单位us/s 针对一个舵机有效. =移动到指定位置使用的毫秒数，对所有的舵机有效,最大值65535ms. =ASCII 13. (回车）, 指令结束符 范例: #5 P1600 S750 注： 为ascii 13(回车) 移动舵机号5 到脉宽1600us 速率为每秒改变脉宽750微秒 #5 P1600 #10 P750 T2500 注： 为ascii 13(回车) 移动舵机号5 到脉宽1600us 移动舵机号10 到脉宽750us 使用时间为2500ms 无论前面舵机的位置是多少，5号和10号舵机都将花2500ms移动到指定位置，此时舵机的移动速度依赖于前一个舵机位置和要移动到的位置决定，5号10号舵机将同时完成动作。 注：T 可以对前面所有舵机有效除了有S参数的舵机号 #5 P1600 #10 P750 #12 P1700S500 T2500 5号和10舵机是使用2.5S完成移动12舵机看它以速率500us/s实际使用时间确定 2、改变舵机相对位置 指令格式：# PO … # PO 注： 为ascii 13(回车) =舵机号,范围0 – 31(十进制). = 改变值100, -100(负) 单位微秒 =ASCII 13. (回车）, 指令结束符 范例: #0PO100#1PO –100 0号舵机在当前位置增加100us 1号舵机在当前的位置上减少100us (速度为全速)