SG-90舵機屬於模擬舵機 模擬舵機與數字舵機的區別在於,模擬舵機需要持續不斷地用PWM信號驅動,(由於沒玩過數字舵機,可能存在錯誤)
長這樣
接線:
pwm:橙色
VCC:紅色(4.8-6v)
GND:棕色
工作原理:內部有一個基准電路,產生周期為20ms,寬度為1.5ms的基准信號(高電平T0=1.5ms),將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較,獲得電壓差輸出。最后,電壓差的正負輸出到電機驅動芯片決定電機的正反轉。例如輸入PWM周期也為20ms,高電平T2=2ms(一般在0.5ms~2.5ms之間),則有
2-1.5=▲T=0.5ms 這個▲T=0.5ms的時間決定了舵機的旋轉角度和正反轉。有如下關系(需驗證)
T2 | 角度 |
0.5ms | 0 |
1.0ms | 45 |
1.5ms | 90 |
2.0ms | 135 |
2.5ms | 180 |
需要注意的是舵機的旋轉速度一般為0.22/60度或0.18/60度(即如果讓它從0°到180°,則必須給它足夠長的時間完成旋轉)
使用過程大致是這樣的:利用定時器PWM設定出50HZ的輸出,即20ms為一個計數周期,然后通過控制占空比來調整舵機的旋轉角度,(占空比為高電平占一個周期的時間比)
還有一種控制思路為中斷。如在一個20ms的周期內,前2ms輸出高電平,且2ms后產生中斷,變成輸出18ms的低電平,然后再中斷,輸出高電平。也可以完成類似於PWM的控制
本文為PWM控制方法
PWM的初始化
1 void PWM_Init(u16 arr,u16 psc) 2 { 3 //定義初始化結構體
4 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 5 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; 6 TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; 7
8
9 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5, ENABLE); 10
11 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); 12
13 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //TIM5 PA0
14 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復用推挽輸出
15 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 16 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 17
18 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; 19 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; 20 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; 21 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; 22 TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM_TimeBaseStructure); 23
24 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; 25
26 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; 27 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; 28 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; 29 TIM_OC1Init(TIM5, &TIM_OCInitStructure); 30
31 TIM_CtrlPWMOutputs(TIM5,ENABLE); 32
33 TIM_OC1PreloadConfig(TIM5, TIM_OCPreload_Enable); 34 TIM_OC2Init(TIM5, &TIM_OCInitStructure); 35
36
37 TIM_ARRPreloadConfig(TIM5, ENABLE); 38 TIM_Cmd(TIM5, ENABLE); 39
40 }
通過獨立函數設定占空比
TIM_SetCompare1(TIM5,angle);
main
1 int main(void) 2 { 3 delay_init(); 4 PWM_Init(9999,143);//不分頻。PWM頻率=72*10^6/(9999+1)/(143+1)=50Hz 即 20ms一個周期
5 SG90_Init(0); 6 delay_ms(1500); 7 while(1) 8 { 9 SG90_Init(180); 10 delay_ms(1500); 11 SG90_Init(0); 12 delay_ms(1500); 13 SG90_Init(120); 14 delay_ms(1500); 15 SG90_Init(60); 16 delay_ms(1500); 17 SG90_Init(90); 18 delay_ms(1500); 19
20 } 21 }
1 void SG90_Init(float angle) 2 { angle=(u16)(50.0*angle/9.0+249.0); 3 TIM_SetCompare1(TIM5,angle); 4 }
比如想調整為c=90°,則要輸出t1=1.5ms的高電平,pwm設定為從0計數到9999為t2=20ms(向上計數)
則容易得出(9999+1)*(t1/20)=750,即從0計數到749用1.5ms,由此得出角度和CRRX的關系
0° | 249 |
45° | 499 |
90° | 749 |
135° | 999 |
180° | 1249 |