代码收藏家技术教程 2023-04-27

单片机PWM舵机控制

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

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一、PWM是什么？

PWM，英文名Pulse Width Modulation，是脉冲宽度调制缩写，它是通过对一系列脉冲的宽度进
行调制，等效出所需要的波形（包含形状以及幅值），对模拟信号电平进行数字编码，也就是说通
过调节占空比的变化来调节信号、能量等的变化，占空比就是指在一个周期内，信号处于高电平的
时间占据整个信号周期的百分比，例如方波的占空比就是50%.

脉冲宽度调制
通过占空比编码模拟信号
占空比一个周期内，高电平占据时长的百分比

二、如何控制舵机？

1. 什么是舵机
如下图所示，最便宜的舵机sg90，常用三根或者四根接线，黄色为PWM信号控制
用处：垃圾桶项目开盖用、智能小车的全比例转向、摄像头云台、机械臂等
常见的有0-90°、0-180°、0-360°

2. 怎么控制舵机
向黄色信号线“灌入”PWM信号，通过控制高电平的时间，来控制舵机的角度
PWM波的频率不能太高，大约50HZ，即周期=1/频率=1/50=0.02s，20ms左右
数据：
0.5ms————-0度； 2.5% 对应函数中占空比为250
1.0ms————45度； 5.0% 对应函数中占空比为500
1.5ms————90度； 7.5% 对应函数中占空比为750
2.0ms———–135度； 10.0% 对应函数中占空比为1000
2.5ms———–180度； 12.5% 对应函数中占空比为1250

3、定时器定时

定时器需要定时20ms, 关心的单位0.5ms, 40个的0.5ms,初值0.5ms，定时器看晶振频率。

加1经过了多少时间
当晶振频率（时钟频率）是11.0592MHz的时候，等于11059.2KHz = 11059200Hz
机器周期 = 12 x 时钟周期 =12 x (1/时钟频率) 秒 = 12 / 时钟频率秒 = 12 / 11059200 秒 = 12 000 000/ 11059200 微秒 = 1.085 微秒

代码如下（示例）：

#include <reg52.h>
int jd;
sbit sg90_c = P1^1;
int cnt =0;
void Delay300ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;
	
	i = 3;
	j = 26;
	k = 223;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void Time0init() 		//定时器0初始化
{
	//1.配置定时器0工作模式位16位计时
	TMOD=0x01;  //TL0,TH0全用 0 1
	//2.给初值，定一个10ms出来
	TL0= 0x33;
	TH0= 0xFE;  //TL0存放低八位00,TH0存放高8位DC
	
	//3.开始计时
	TR0=1;
	//4.打开定时器0中断
	ET0=1;
	//5.打开总中断EA
	EA=1;
}

void main()
{
	Delay300ms();
	Time0init();
	jd =1;  		//角度为1,即只有一个0.5ms的高电平,为0°
	cnt = 0;
	sg90_c = 1;  //先让舵机一开始处于高电平
	//4.爆表了
	
	while(1)
	{
		jd=4;		//舵机转135°时,高电平时间是2ms,需要4个0.5ms
		cnt =0;
		Delay300ms();
		jd = 1;
		cnt=0;
		Delay300ms();
	}
}

//TF0爆表时,硬件自动调用中断函数
void Time0Handler() interrupt 1  //定时器0的中断号
{
		
		
	cnt++;
	//重新赋初值
	TL0=0x33;
	TH0=0xFE;
	if(cnt<jd) 		//舵机转135°时,高电平时间是2ms,需要4个0.5ms
	{
		sg90_c=1;  
	}
	else
	{
		sg90_c = 0;  //一直保持低电平到结束
	}
	if(cnt==40)  //爆表40次，经过20ms,结束第一次PWM周期,PWM为50HZ
	{
		cnt=0;    //重新让cnt从0开始,计算下一次的20ms
		sg90_c=1; //每次cnt为0时(即初始状态)处于高电平,等待PWM
	}
		
}