51单片机控制舵机的教程 按键控制舵机转动的程序代码

舵机：

舵机一般由舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位器、直流电机、控制电路板等组成。一般情况下舵机的信号线为黄色或者白色，电源主要常见为4.2-7.4V，不同的供电将直接影响舵机的扭矩标准。

控制方法-PWM ：

PWM通过占空比来控制舵机，所谓PWM就是通过程序控制单片机IO口按照一定的时间规律输出高电平或低电平，具体可以上网查阅资料了解一下。

以下为不同的占空比时间对应的舵机角度：

对于t=0.5 - 2.5ms的产生，写程序时我们可以采用全局变量。让全局变量等于525之间，因为舵机的一个计数周期是0.1ms，这样全局变量的525正好就是0.5~2.5ms

PWM波产生思路：将信号管脚线初始化为低电平，然后写一个while循环，在循环中将该管脚置为为高电平，延时，再拉低为低电平，如此循环产生PWM波，以高电平产生时间来控制舵机转动角度。

注意：5mv以上的控制电压的变化就会引起电机的抖动。

基于单片机的控制：

单片机系统实现对舵机输出转角的控制，必须先完成两个任务：

1、产生PWM周期信号，本设计产生一个20ms的周期信号；
2、脉宽的调整，即单片机模拟PWM信号的输出，并调整占空比。

当系统中只需要实现一个舵机的控制，采用的控制方式是改变单片机的一个定时器中断的初值，将20ms分为两次中断执行，一次短定时中断和一次长定时中断。这样既节省了硬件电路，也减少了软件开销，控制系统工作效率和控制精度都很高。

具体的设计过程：例如想让舵机转向左极限的角度，它的正脉冲为2ms，则负脉冲为20ms-2ms=18ms，所以开始时在控制口发送高电平，然后设置定时器在2ms后发生中断，中断发生后，在中断程序里将控制口改为低电平，并将中断时间改为18ms，再过18ms进入下一次定时中断，再将控制口改为高电平，并将定时器初值改为2ms，等待下次中断到来，如此往复实现PWM信号输出到舵机。用修改定时器中断初值的方法巧妙形成了脉冲信号，调整时间段的宽度便可使伺服机灵活运动。

为保证软件在定时中断里采集其他信号，并且使发生PWM信号的程序不影响中断程序的运行(如果这些程序所占用时间过长，有可能会发生中断程序还未结束，下次中断又到来的后果)，所以需要将采集信号的函数放在长定时中断过程中执行，也就是说每经过两次中断执行一次这些程序，执行的周期还是20ms。

如果系统中需要控制几个舵机的准确转动，可以用单片机和计数器进行脉冲计数产生PWM信号。

脉冲计数可以利用51单片机的内部计数器来实现，但是从软件系统的稳定性和程序结构的合理性看，宜使用外部的计数器，还可以提高CPU的工作效率。

下面列举一个按键控制舵机转动的程序代码：

#include

#include

typedef unsigned char uchar;

typedef unsigned int uint;

sbit KEY1=P3^4;

//按键1

sbit KEY2=P3^5;

//按键2

sbit PWM_OUT=P2^7;

//PWM输出口

uint PWM_Value;

//定义pwm值

uchar order=0;

void Delay(unsigned int s);

//延时函数声明

uchar flag;

//舵机按键标志

/ 延时函数 /
void Delay(unsigned int s)

{

unsigned int i;

for(i=0; i

for(i=0; i

}

/ 定时器初始化 /
void Init_Timer0()

{

TMOD=0x11;

TH0=(65536-1500)/256;

TL0=(65536-1500)%256;

EA = 1;

ET0 = 1;

TR0 = 1;

PT0=1;

}

/ 主函数 /
void main(void)

{

Delay(6000);

PWM_Value = 1500;

//pwm初值为1500

Init_Timer0();

while(1)

{

if((KEY1 ==0 )|(KEY2 ==0 ))

//按键1或按键2被按下

{

if(KEY1 ==0 )

//确认按键1被按下

{

flag = 1;

//标志位赋值1

}

if(KEY2 ==0 )

//确认按键2被按下

{
flag = 2;

//标志位赋值2
}

}
else

{

flag = 0;

//否则标志位为0

}

Delay(20);

//延时20ms

}
}

/ 中断程序 **/
void timer0(void) interrupt 1
{

if(flag==1) PWM_Value += 1;

//如果标志位1时，pwm的值加1

if(flag==2) PWM_Value -= 1;

//如果标志位为2时，pwm减1

if(PWM_Value>=2500)

//如果pwm的值大于2500

PWM_Value = 2500;

//则保持在2500

if(PWM_Value<=500)

//如果pwm的值小于500

PWM_Value=500;

//则保持在500

switch(order)

{

case 1:PWM_OUT=1;

TH0=(65536-PWM_Value) > >8;

       TL0=(uchar)(65536-PWM_Value);

       break;                          

case 2:PWM_OUT=0;

       TH0=(65536-(5000-PWM_Value)) > >8;    

       TL0=(uchar)(65536-(5000-PWM_Value));

       break;                          

case 3:

       TH0=60536 > >8;   

       TL0=(uchar)60536;

       break;

case 4:

       TH0=60536 > >8;   

       TL0=(uchar)60536;

       order=0;

       break;

default: order=0;

break;

}
order++;
}