舵机-SG90

一、实物图(SG90)

舵机-SG90 13 - 斯塔克电子

二、原理图

舵机-SG90 14 - 斯塔克电子

编号 名称 功能
1 GND 电源地(棕色线)
2 VCC 电源正(红色线)
3 I/O 信号线(黄色线)

三、简介

舵机(英文叫Servo),是伺服电机的一种,伺服电机就是带有反馈环节的电机,这种电机可以进行精确的位置控制或者输出较高的扭矩。舵机也叫RC伺服器,通常用于机器人、遥控汽车,飞机航模等。类似舵机这样的伺服系统通常由小型电动机,电位计,嵌入式控制系统和变速箱组成。电机输出轴的位置由内部电位计不断采样测量,并与微控制器(例如STM32,Arduino)设置的目标位置进行比较;根据相应的偏差,控制设备会调整电机输出轴的实际位置,使其与目标位置匹配,这样就形成了闭环控制系统。

四、内部结构

舵机-SG90 15 - 斯塔克电子

①:信号线:接收来自微控制器的控制信号;

②:电位器:可以测量输出轴的位置量,属于整个伺服机构的反馈部分;

③:内部控制器:处理来自外部控制的信号,驱动电机以及处理反馈的位置信号,是整个伺服机构的核心;

④:电机:作为执行机构,输出多少转速,转矩,位置;

⑤:传动机构/舵机系统:该机构根据一定传动比,将电机输出的行程缩放到最终输出的角度上;

五、工作原理

舵机内部有一个基准电路,产生周期为20ms、宽度为1.5ms的基准信号,将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差输出。经过电路板IC方向判断,再驱动无核心马达开始转动,透过减速齿轮将动力传至摆臂,同时由位置检测器送回信号,判断是否已经到位。

舵机转动的角度是通过调节PWM信号的占空比来实现的。标准的PWM信号的周期固定为20ms,理论上脉宽分布应该在1ms到2ms之间,实际上在0.5ms到2.5ms之间,脉宽与转角0°——180°相对应。不同厂家不同型号的舵机也会有所差异。

舵机-SG90 16 - 斯塔克电子

舵机-SG90 17 - 斯塔克电子

六、程序

/**********************************

变量定义

**********************************/

uint servo_pwm = 4;              //舵机pwm值

/**********************************

函数定义

**********************************/

/****

*******定时器0初使化函数

*****/

void Timer0_Init(void)

{

   TMOD &= 0xF0;                 //清除 T0 的工作模式

   TMOD |= 0x01;                 //配置 T0 的GATE=0;C/T=0; M1=0; M0=1;(模式1(16位))

   TH0 = (65536-92)/256;         //配置 T0 高8位计数初始值

   TL0 = (65536-92)%256;         //配置 T0 低8位计数初始值

   TR0 = 1;                     //启动 T0

   ET0 = 1;                      //启动 T0 中断

   EA = 1;                      //打开总中断

}

/****

*******T0计时中断函数

*****/

void Timer0_Handler(void) interrupt 1

{

   static uint timer0_count;

   TR0 = 0;                            //关定时器

   TH0 = (65535-92)/256;               //重新赋初值

   TL0 = (65535-92)%256;

   timer0_count++;

   if(timer0_count >= 200)    //定义一个周期,T = 20ms清零

   {

      timer0_count = 0;

   }

   if(timer0_count

   {

      SERVO = 1;

   }

   else

   {

      SERVO = 0;

   }

   TR0 = 1;                           //开定时器

}

流程设计

首先初始化引脚,然后初始化定时器,在定时器中断函数中定义一个周期,调节周期内高电平的占空比,从而调整角度。

舵机-SG90 18 - 斯塔克电子

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