基于CW32F030C8T6的舵機控制應(yīng)用

一、舵機原理

如下圖所示，本次例程使用的是SG90 9g舵機

SG90舵機應(yīng)用

SG90舵機目前在高檔遙控玩具，如航模、包括飛機模型、潛艇模型、遙控機器人中已經(jīng)使用得比較普遍。

SG90舵機導(dǎo)線

SG90舵機上有三根線，分別是GND（棕色線）、VCC（紅色線）和SIG（黃色線），也就是地線、電源線和信號線。

SG90舵機工作原理

控制信號由接收機的通道進入信號調(diào)制芯片，獲得直流偏置電壓。它內(nèi)部有一個基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期為20ms，寬度為1.5ms 的基準(zhǔn)信號，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出。最后，電壓差的正負輸出到電機驅(qū)動芯片決定電機的正反轉(zhuǎn)。當(dāng)電機轉(zhuǎn)速一定時，通過級聯(lián)減速齒輪帶動電位器旋轉(zhuǎn)，使得電壓差為0，電機停止轉(zhuǎn)動。SG90舵機：屬于模擬舵機，需要一直發(fā)送信號。

SG90舵機舵機的控制

舵機的控制一般需要一個20ms 左右的時基脈沖，該脈沖的高電平部分一般為0.5ms~2.5ms 范圍內(nèi)的角度控制脈沖部分。以180 度角度伺服為例，那么對應(yīng)的控制關(guān)系是這樣的：

0.5ms ---------- 0 度；500us

1.0ms ---------- 45 度；

1.5ms ---------- 90 度；

2.0ms ---------- 135 度；

2.5ms ---------- 180 度；

小型舵機的工作電壓一般為4.8V 或6V，轉(zhuǎn)速也不是很快，一般為0.22/60 度或0.18/60 度，所以假如你更改角度控制脈沖的寬度太快時，舵機可能反應(yīng)不過來。如果需要更快速地反應(yīng)，就需要更高的轉(zhuǎn)速了。

二、PWM輸出原理

PWM，英文名Pulse Width Modulation，是脈沖寬度調(diào)制縮寫，它是通過對一系列脈沖的寬度進行

調(diào)制，等效出所需要的波形（包含形狀以及幅值），對模擬信號電平進行數(shù)字編碼。

頻率ARR、占空比CRRx

頻率是指每秒鐘信號從高電平到低電平再回到高電平的次數(shù)，為一個PWM波周期的倒數(shù)。

頻率是系統(tǒng)時鐘控制，

占空比是指高電平持續(xù)時間比一個周期持續(xù)的時間。通過控制占空比，來控制輸出的等效電壓。

所以對于方波的話，頻率和占空比就確定了一個波。

三、例程配置

通常，我們在單片機中會使用定時器中斷來實現(xiàn)pwm波中高低電平的轉(zhuǎn)換，以及控制一個pwm波周期。

在單片機的io口中，并不是每一個io口都能輸出pwm，所以我們要打開數(shù)據(jù)手冊

能看到PB14的功能復(fù)用

在本次基于CW32030c8單片機例程中，選擇使用高級定時器,并且使用CH2B通道 ，即ATIM_CH2B

計算周期：用到的PLCK---8MHZ

然后8倍預(yù)分頻得到1MHZ，因為舵機中的周期為20ms，所以需要得到20ms的周期：

1/1mhz得到機器周期，通過配置高級定時器的重裝載值A(chǔ)RR：19999(從0計數(shù))，機器周期乘以重裝載值，剛好等于20ms，這樣我們就設(shè)計好了周期，

在函數(shù)中設(shè)置比較值，也就能控制占空比了。

四、重要代碼

voidATIM_IRQHandlerCallBack(void)//高級定時器中斷處理回調(diào)函數(shù)
{
staticuint16_tduration=0;
staticuint8_tcnt=1;
staticuint8_tdir=0;
if(ATIM_GetITStatus(ATIM_IT_OVF))//獲取ATIM中斷標(biāo)志位即溢出
{
ATIM_ClearITPendingBit(ATIM_IT_OVF);//清除ATIM中斷標(biāo)志位即歸零
if(cnt++>50)//20msx50=1000ms1秒一次
{
cnt=1;
if(!dir)//判斷狀態(tài)
{
duration+=500;//每次提高占空比2.5%，500/20000
if(duration>=2500)//舵機占空比最高12.5%，即2500
{
dir=1;//改變方向
}
}

ATIM_SetCompare2B(duration);//輸出占空比
}
}
if(ATIM_GetITStatus(ATIM_IT_C2BF))//通道CH2B比較匹配標(biāo)志中斷
{
ATIM_ClearITPendingBit(ATIM_IT_C2BF);//清除ATIM中斷標(biāo)志位
}
}

來源：CW32生態(tài)社區(qū)

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審核編輯 黃宇