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利用51單片機PWM信號進行舵機控制

作者: 時間:2011-11-21 來源:網絡 收藏

為保證軟件在定時中斷里采集其他信號,并且使發生的程序不影響中斷程序的運行(如果這些程序所占用時間過長,有可能會發生中斷程序還未結束,下次中斷又到來的后果),所以需要將采集信號的函數放在長定時中斷過程中執行,也就是說每經過兩次中斷執行一次這些程序,執行的周期還是20ms。軟件流程如圖2所示。

利用51單片機PWM信號進行舵機控制

如圖2 產生的軟件流程

如果系統中需要控制幾個舵機的準確轉動,可以用和計數器進行脈沖計數產生

脈沖計數可以利用51的內部計數器來實現,但是從軟件系統的穩定性和程序結構的合理性看,宜使用外部的計數器,還可以提高CPU的工作效率。實驗后從精度上考慮,對于FUTABA系列的接收機,當采用1MHz的外部晶振時,其控制電壓幅值的變化為0.6mV,而且不會出現誤差積累,可以滿足控制舵機的要求。最后考慮數字系統的離散誤差,經估算誤差的范圍在±0.3%內,所以采用和8253、8254這樣的計數器芯片的PWM信號產生電路是可靠的。圖3是硬件連接圖。

利用51單片機PWM信號進行舵機控制
圖3 PWA信號的計數和輸出電路

基于8253產生PWM信號的程序主要包括三方面內容:一是定義8253寄存器的地址,二是控制字的寫入,三是數據的寫入。軟件流程如圖4所示,具體代碼如下。
//關鍵程序及注釋:
//定時器T0中斷,向8253發送控制字和數據
void T0Int() interrupt 1
{
TH0 = 0xB1;
TL0 = 0xE0; //20ms的時鐘基準
//先寫入控制字,再寫入計數值
SERVO0 = 0x30; //選擇計數器0,寫入控制字
PWM0 = BUF0L; //先寫低,后寫高
PWM0 = BUF0H;
SERVO1 = 0x70; //選擇計數器1,寫入控制字
PWM1 = BUF1L;
PWM1 = BUF1H;
SERVO2 = 0xB0; //選擇計數器2,寫入控制字
PWM2 = BUF2L;
PWM2 = BUF2H;
}

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