单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,项目7任务4：云台控制器设计与制作电子课件,一、目的与要求,通过单片机控制，在相应的按钮按下时，舵机转到相应的角度，以此来模拟汽车的各种转角控制。设计要求：,S1,按下时，,L1,灯亮，舵机转到,0,度位置；,S2,按下时，,L2,灯亮，舵机转到,90,度位置；,S3,按下时，,L3,灯亮，舵机转到,180,度位置；,S4,按下时，,L4,灯亮，舵机转角从,0-180,度调节。,二、电路设计,三、程序设计,1.,源程序,#include STC15F2K60S2.h/,包含头文件,STC15F2K60S2.h,sbit LED1=P40;/,定义输出,LED,灯端口号为,P4.0,sbit LED2=P41;/,定义输出,LED,灯端口号为,P4.1,sbit LED3=P42;/,定义输出,LED,灯端口号为,P4.2,sbit LED4=P43;/,定义输出,LED,灯端口号为,P4.3,sbit KEY1=P60;/,定义按键,1,输入端口号为,P6.0,sbit KEY2=P61;/,定义按键,1,输入端口号为,P6.1,sbit KEY3=P62;/,定义按键,1,输入端口号为,P6.2,sbit KEY4=P63;/,定义按键,1,输入端口号为,P6.3,sbit PWM_OUT=P14;/,定义舵机输出端口为,P1.4,unsigned int cont;/,定义,1-200,计数器,产生周期为,20ms,波形,unsigned int PWM_CONT;/PWM,中间变量,1ms-2ms,调整。,void Timer0Init(void)/100,微秒,22.1184MHz,AUXR/,定时器时钟,12T,模式,TMOD/,设置定时器模式,TL0=0 x48;/,设置定时初值,TH0=0 xFF;/,设置定时初值,TF0=0;/,清除,TF0,标志,TR0=1;/,定时器,0,开始计时,void time0()interrupt 1,TL0=0 x48;/,设置定时初值,TH0=0 xFF;/,设置定时初值,if(cont=200)cont=0;PWM_OUT=0;/0-100,计数器，计数值大于,100,时计数器清零，,PWM,输出低电平,else cont+;/,计数值小于,100,时，计数器自加,1,操作,if(cont=21)PWM_CONT=10;/,舵机,0-180,度之间转动。,四、学习板实施,1.,舵机简介,舵机（英文叫,Servo,）：它由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成的一套自动控制系统。通过发送信号，指定输出轴旋转角度。舵机一般而言都有最大旋转角度（比如,180,度。）与普通直流电机的区别主要在，直流电机是一圈圈转动的，舵机只能在一定角度内转动，不能一圈圈转（数字舵机可以在舵机模式和电机模式中切换，没有这个问题）。普通直流电机无法反馈转动的角度信息，而舵机可以。用途也不同，普通直流电机一般是整圈转动做动力用，舵机是控制某物体转动一定角度用（比如机器人的关节）。,2.MG995,简介,MG995,优点是价格便宜，金属齿轮，耐用度也不错。缺点是扭力比较小，所以负载不能太大，如果做双足机器人之类的这款舵机不是很合适，因为腿部受力太大。做做普通的六足，或者机械手还是不错的。如图所示。,3.,舵机组成,普通模拟舵机的分解图如图所示，其组成部分主要有齿轮组、电机、电位器、电机控制板、壳体这几大部分。,4.,舵机控制方法,舵机的伺服系统由可变宽度的脉冲来进行控制，控制线是用来传送脉冲的。脉冲的参数有最小值，最大值，和频率。一般而言，舵机的基准信号都是周期为,20ms,，宽度为,1.5ms,。这个基准信号定义的位置为中间位置。舵机有最大转动角度，中间位置的定义就是从这个位置到最大角度与最小角度的量完全一样。最重要的一点是，不同舵机的最大转动角度可能不相同，但是其中间位置的脉冲宽度是一定的，那就是,1.5ms,。控制波形如图所示。,角度是由来自控制线的持续的脉冲所产生。这种控制方法叫做脉冲调制。脉冲的长短决定舵机转动多大角度。例如：,1.5,毫秒脉冲会到转动到中间位置（对于,180,舵机来说，就是,90,位置）。当控制系统发出指令，让舵机移动到某一位置，并让他保持这个角度，这时外力的影响不会让他角度产生变化，但是这个是由上限的，上限就是他的最大扭力。除非控制系统不停的发出脉冲稳定舵机的角度，舵机的角度不会一直不变。,当舵机接收到一个小于,1.5ms,的脉冲，输出轴会以中间位置为标准，逆时针旋转一定角度。接收到的脉冲大于,1.5ms,情况相反。不同品牌，甚至同一品牌的不同舵机，都会有不同的最大值和最小值。一般而言，最小脉冲为,1ms,，最大脉冲为,2ms,。如图所示。,5.,舵机引线,舵机的引线，一般为三线控制，红色为电源，棕色为地，黄色为信号。控制舵机的时候，需要不断的给,PWM,波才能使得舵机在某个角度有扭矩。,6.,程序编程思路,单片机定时器,0,产生,100us,定时中断，设一个,200,的计数器，产生一个,20ms,的周期波形，在,0-200,计数过程中加入,10-20,的占空比控制器，当计数值小于占空比控制器数值时,PWM,输出高电平，其他情况,PWM,输出低电平，由此可产生一个占空比为,10%-20%,，周期为,20ms,的周期波形，即可实现舵机,0-180,并调节。程序流程图如图所示。,7.,功能测试,（,1,）检查电路连接是否正确：,是,否,（,2,）检查程序下载器是否连接正常：,是,否,（,3,）下载程序到目标板是否完成：,是,否,（,4,）按下,S1,，舵机转到,0,度，,L1,灯亮：,是,否,（,5,）按下,S2,，舵机转到,90,度，,L2,灯亮：,是,否,（,6,）按下,S3,，舵机转到,180,度，,L3,灯亮：,是,否,（,7,）按下,S4,，舵机从,0-180,度转动，,L4,灯亮：,是,否,THE END,