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51单片机驱动SG90舵机(原理与编程)

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简介:
本教程详细讲解了如何使用51单片机控制SG90微型伺服电机的工作原理及编程方法,适合初学者学习和实践。 舵机是一种位置(角度)伺服驱动器,在需要精确控制角度变化并保持特定位置的控制系统中非常有用。实际上,舵机就是一种伺服马达。 1. 模拟舵机:为了使模拟舵机转动到指定的角度,必须持续发送代表该目标角度的PWM信号直到其到达正确的位置才能停止。 2. 数字舵机:与模拟舵机不同,数字舵机只需要接收一次目的地PWM信号就能准确地旋转至对应的角度。 3. PWM信号:脉冲宽度调制(PWM)是一种通过微处理器的数字输出来控制模拟电路的技术。

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客服
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  • 51SG90
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    本教程详细讲解了如何使用51单片机控制SG90微型伺服电机的工作原理及编程方法,适合初学者学习和实践。 舵机是一种位置(角度)伺服驱动器,在需要精确控制角度变化并保持特定位置的控制系统中非常有用。实际上,舵机就是一种伺服马达。 1. 模拟舵机:为了使模拟舵机转动到指定的角度,必须持续发送代表该目标角度的PWM信号直到其到达正确的位置才能停止。 2. 数字舵机:与模拟舵机不同,数字舵机只需要接收一次目的地PWM信号就能准确地旋转至对应的角度。 3. PWM信号:脉冲宽度调制(PWM)是一种通过微处理器的数字输出来控制模拟电路的技术。
  • 51SG90.zip
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    本资源包提供了基于51单片机控制SG90微型伺服电机的相关代码、配置文件和示例程序,适合初学者学习如何通过简单的电路连接实现角度控制。 使用51单片机控制SG90舵机对于初学者来说是一项不错的学习任务。以下是一些基本步骤来帮助你入门: 首先,你需要了解SG90舵机的工作原理以及其与51单片机之间的接口方式。 其次,编写程序代码以发送正确的脉冲宽度调制(PWM)信号给SG90舵机以便控制它的转动角度。可以通过查阅相关技术文档或教程获取具体实现方法和示例代码。 最后,在完成硬件连接后通过调试程序来验证效果,并根据需要调整参数达到理想工作状态。 希望这些信息能够帮助到你和其他刚开始接触这一领域的朋友们!
  • 51控制下的工作
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    本项目探讨了在51单片机平台上控制舵机的基本原理与编程技巧,详细介绍硬件连接方式、信号生成方法以及程序设计思路。 ### 舵机工作原理与51单片机控制程序详解 #### 一、舵机简介 舵机是一种广泛应用于模型、机器人等领域的小型伺服马达。它具有结构紧凑、安装调试方便、易于控制且扭矩大的特点,同时成本相对较低。在机电控制系统开发中,由于其简单的操作特性而成为理想的执行机构。 主要性能指标包括最大力矩和工作速度等参数,其中工作速度通常以每秒60度来表示。舵机作为位置伺服驱动器,在需要角度不断变化并保持稳定的应用场景下表现出色,例如在机器人的机电控制系统中,其控制效果直接影响整个系统的性能。 #### 二、舵机的工作原理 标准的舵机有三条引线:电源线(Vcc)、地线(GND)和控制信号线。其中,控制信号通常采用脉冲宽度调制(PWM)形式传输至内部电路进行处理,并决定电机旋转的角度。PWM信号占空比的变化决定了输出角度。 在航模遥控系统中,接收机的通道将输入的电信号转换成直流偏置电压并送入舵机内部的基准电路生成20ms周期、1.5ms宽度的标准脉冲信号作为参考值。通过比较外部控制信号与标准脉冲之间的差异来驱动电机正反转和停止动作。 当PWM信号在特定范围内(如0.5至2.5毫秒)变化时,舵机输出轴的转角将在零度到一百八十度之间进行调整。 #### 三、单片机控制舵机角度 使用单片机制定脉冲宽度调制(PWM)信号来精确操控舵机的角度是通过两个步骤实现: 1. **产生基本PWM周期**:即创建一个20ms的基本PWM信号; 2. **调节占空比**:根据所需的输出转角调整PWM的高电平持续时间。 单片机能以微秒级精度更改脉冲宽度,从而提高了舵机定位准确性。通过计算得出正确的PWM占空比并转换成实际输出给舵机控制其转动角度。由于数字逻辑设计使得系统对外部干扰具有较强的抵抗力,因此整个控制系统运行更稳定可靠。 对于单独驱动一个舵机的情况,可以使用单片机的定时器功能来实现周期为20ms的基本信号,并通过定义不同标识符(例如1、2、3等)对应不同的高电平持续时间(如0.5ms至2.5ms)。同时设置循环计数变量以确保每个脉冲周期达到所需的长度。 如果需要控制多个舵机,可以使用类似的方法分时启动各路PWM信号,并通过定时器中断来确定输出宽度和基准时间(例如每20毫秒)。 #### 四、单片机与舵机电连接原理图 在实际应用中,首先应根据所使用的舵机型号选择合适的电源为其供电。控制端口通常不需要大电流的支持,可以直接利用单片机的IO接口进行操作。比如,在扩展板上可以将信号线接到P1.7引脚。 通过上述介绍,不仅能够理解舵机的工作原理和特性,还能掌握如何用51单片机制定精确PWM信号来控制其输出角度,这对于机器人开发及自动化控制系统设计具有重要意义。
  • SG90的工作
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    SG90舵机是一种小型化、高性价比的伺服电机,广泛应用于各类电子制作项目中。其工作原理是通过接收控制信号来调整输出角度,并维持该位置,实现精确的位置控制功能。 舵机的工作原理包括详细的图示说明以及驱动方法和注意事项。
  • 51的16路PWM模块
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    本驱动程序专为基于51单片机的16路PWM舵机模块设计,支持多个舵机同步或异步控制。适合机器人、无人机等项目应用。 以下是淘宝上售卖的16路PWM舵机驱动模块用51单片机编写的部分程序代码: ```c #include #include #include #include typedef unsigned char uchar; typedef unsigned int uint; sbit scl = P1^3; // 时钟输入线 sbit sda = P1^4; // 数据输入/输出端 sbit KEY1 = P2^0; sbit KEY2 = P2^1; #define PCA9685_adrr 0x80 // 片选地址,将焊接点置1可改变地址 // 定义PCA9685寄存器和常量 #define PCA9685_MODE1 0x0 #define PCA9685_PRESCALE 0xFE #define LED0_ON_L 0x6 #define LED0_OFF_L 0x8 #define SERVOMIN 115 // 舵机最小脉冲长度计数值(4096分之一) #define SERVOMAX 590 // 舵机最大脉冲长度计数值(4096分之一) // 定义舵机角度对应的脉宽值 #define SERVO000 130 // 对应于舵机的0度位置,根据具体型号调整此参数 #define SERVO180 520 // 对应于舵机的180度位置,同样需要按实际情况进行修改 // 函数声明部分 void delayms(uint z); void delayus(); void init(void); void start(void); void stop(void); void ACK(void); void write_byte(uchar byte); uchar read_byte(); void PCA9685_write(uchar address, uchar date); uchar PCA9685_read(uchar address); // 毫秒级延时函数 void delayms(uint z) { uint x,y; for(x = z; x > 0 ;x--) for(y=148;y>0;y--); } // 微妙级别延时函数(大于4.7us) void delayus() { _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); } // IIC总线初始化 void init(void) { sda = 1; // 初始化数据端口为高电平 scl = 1; delayus(); } // 发送IIC启动信号函数 void start() { sda=1; delayus(); scl=1; delayus(); sda=0; delayus(); scl=0; delayus(); } // IIC总线停止信号发送函数 void stop() { sda = 0; delayus(); scl = 1; delayus(); sda = 1; } // 发送ACK应答信号 void ACK(void) { uchar i; scl=1; delayus(); while((sda==1)&&(i<255)) i++; scl=0; delayus(); } // 写入一个字节的函数,无返回值 void write_byte(uchar byte) { uchar i,temp; temp = byte; for(i = 0 ;i <8;i++) { temp <<=1; scl=0; delayus(); sda=CY; delayus(); scl=1; } scl=0; delayus(); sda=1; } // 从PCA9685读取数据的函数,有返回值 uchar read_byte() { uchar date; start(); write_byte(PCA9685_adrr); ACK(); start(); write_byte((PCA9685_adrr|0x01)); ACK(); date = read_byte(); stop(); return(date); } // 向PCA9685写入数据 void PCA9685_write(uchar address, uchar data) { start(); write_byte(PCA9685_adrr); ACK(); write_byte(address); ACK(); write_byte(data); stop(); } // 向PCA9685读取数据 uchar PCA9685_read(uchar address) { uchar data; start(); write_byte(PCA9685_adrr); ACK(); start(); write_byte(address); ACK(); start(); write
  • C51通过PWM控制SG90
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    本项目介绍如何利用C51单片机产生脉冲宽度调制(PWM)信号来精确控制SG90微型伺服电机的角度位置,实现对舵机的有效操控。 项目的主要功能是:当人体传感器检测到有人时,舵机转动90度;当人离开后,舵机转回至0度位置。代码编写注重可读性,并进行了详细的注释与优化。
  • F4控制序.zip_F4控制_STM32F4 _stm32F4_stm32F4代码_stm32F4
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    本资源为STM32F4单片机控制舵机的程序包,包括详细的舵机控制代码和相关说明文档。适用于学习与实践舵机编程及驱动技术。 利用STM32F407单片机控制舵机精确转动的实验效果良好,系统运行正常且可用。
  • TM164051序及图RAR包
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    本资源包含TM1640显示模块与51单片机连接的详细驱动代码、程序示例及电路原理图,适用于LED显示屏开发学习。 TM1640驱动程序及电路原理图相关资料。
  • 51MAX7219
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    本项目详细介绍如何使用51单片机汇编语言编写程序来控制MAX7219芯片,实现LED矩阵显示功能。通过具体代码示例和电路连接图,帮助读者掌握高效的数据驱动与显示技术。 51单片机是一种基于Intel 8051内核的微控制器,在嵌入式系统设计领域广泛应用。它以简单易用、功能强大且成本效益高而著称,因此在各种应用中占据重要地位。 本段落将探讨如何使用汇编语言控制MAX7219芯片,并实现LED显示效果。MAX7219是一款串行输入并行输出的驱动器,适用于数码管和矩阵LED阵列等场景。它可以同时驱动最多8个共阴极七段显示器或64个独立的LED点。 在51单片机上编写汇编语言程序来控制MAX7219芯片时,首先需要熟悉该微控制器的基本指令集。例如,可以通过使用MOV命令设置端口数据,并通过AJMP和LCALL指令实现子程序跳转等操作。 为了初始化SPI接口并配置合适的参数以驱动MAX7219,通常需要对P3端口进行特定的寄存器调整。这包括将P3.0设为时钟输出、P3.1作为数据输入以及利用P3.2来选择芯片。 在汇编程序中发送控制命令和数据到MAX7219是实现显示功能的关键步骤之一,涉及多个内部寄存器的操作,例如解码模式寄存器、扫描限制寄存器及亮度控制等。要关闭所有LED,则可以向相应的地址写入特定的字节序列。 为了创建动态效果如滚动文本或动画,在51单片机上使用定时器和中断功能非常有用。通过设置周期性中断,可以在每个中断中更新显示内容并发送给MAX7219芯片以实现连续变化的效果。 在资源有限的情况下,可以考虑将汇编代码与C语言结合使用来优化程序设计,即用高级编程技术处理逻辑控制部分,并利用汇编指令执行性能敏感的操作如SPI通信和LED驱动等任务。这种方法有助于创建高效且占用空间较小的应用方案。 综上所述,要成功地在51单片机上通过MAX7219实现各种显示功能,需要掌握基本的汇编语言知识、配置合适的SPI接口参数以及理解MAX7219的工作原理,并能够编写循环和中断服务程序。这样可以充分利用51单片机与MAX7219芯片的功能来构建创新性的LED展示项目。
  • 51控制
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    本项目介绍如何使用51单片机编写控制舵机旋转角度的程序,适用于初学者了解基础硬件接口和编程技巧。 51单片机驱动舵机的程序非常适合初学者掌握并验证舵机控制原理。