多路舵機(jī)控制PWM發(fā)生器的設(shè)計(jì)與Proteus仿真
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現(xiàn)以四路舵機(jī)控制為例來(lái)定義五個(gè)變量count，servo1，servo2，servo3，servo4。變量count用于對(duì)中斷計(jì)數(shù)，servo1～4用于存儲(chǔ)四個(gè)PWM信號(hào)的脈寬值，程序中使用0．05 ms的定時(shí)器周期，定時(shí)器每0．05 ms產(chǎn)生一次中斷，同時(shí)變量count加1，當(dāng)count加到400時(shí)，表示20 ms時(shí)間到，count歸零重新計(jì)數(shù)，在每一次重新計(jì)數(shù)開始時(shí)，單片機(jī)的所有舵機(jī)控制I／O口置高，當(dāng)count加到等于servo1時(shí)，控制舵機(jī)1的I／O口置低，這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)周期為20 ms，脈沖寬度等于servo1×0．05 ms的PWM脈沖，其他三路與之類似。servo1～4的值可通過(guò)按鍵輸入改變，因定時(shí)器周期為0．05 ms，故PWM可控脈寬步進(jìn)值為0．05 ms，對(duì)應(yīng)被控舵機(jī)的輸出角度步進(jìn)4．5°。如果需要更小的步進(jìn)值，只需改變定時(shí)器周期和幾個(gè)變量的值即可，如果需要更多路的PWM波輸出，也僅需相應(yīng)增加幾個(gè)變量即可；如果需要更多按鍵來(lái)控制舵機(jī)輸出轉(zhuǎn)角，最好將按鍵接稱陣列式，這樣比較節(jié)省I／O口。經(jīng)計(jì)算，當(dāng)需要0．05 ms的計(jì)數(shù)周期時(shí)，應(yīng)將THX和TLX都寫入0xCE。設(shè)4個(gè)舵機(jī)的信號(hào)端口分別為IO1～I(xiàn)O4，其中斷程序流程圖如圖3所示。
系統(tǒng)中的主程序包含定時(shí)器的設(shè)置與使能、按鍵檢測(cè)、變量賦值等，在此不再贅述。
4 系統(tǒng)仿真
在Proteus中繪制好電路，同時(shí)設(shè)置好相關(guān)參數(shù)，然后運(yùn)行程序，即可直觀地看到程序執(zhí)行結(jié)果，通過(guò)按鍵還可改變舵機(jī)的輸出角度。舵機(jī)輸出角度執(zhí)行結(jié)果如圖4所示。本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/172636.htm
通過(guò)系統(tǒng)中連接的示波器可以顯示多路PWM波輸出結(jié)果。其PWM波形如圖5所示，圖中的方格橫向每格代表0．2 ms，縱向每格代表5 V。從示波器仿真結(jié)果來(lái)看，輸出的四路PWM波與四個(gè)舵機(jī)輸出轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)，其波形都非常好。
5 結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)在Proteus中對(duì)電路的設(shè)計(jì)和Keil中對(duì)軟件的編寫，用51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了多路PWM脈沖的輸出，該系統(tǒng)具有硬件電路簡(jiǎn)單、軟件可靠、資源節(jié)省等特點(diǎn)?？捎糜诤侥?、機(jī)器人等設(shè)計(jì)制作過(guò)程中的舵機(jī)控制和輔助系統(tǒng)調(diào)試，也可以用于其他需要多路PWM脈沖的系統(tǒng)。
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