基于CW32F030C8T6的舵机控制应用

一、舵机原理
如下图所示,本次例程使用的是sg90 9g舵机
sg90舵机应用
sg90舵机目前在高档遥控玩具,如航模、包括飞机模型、潜艇模型、遥控机器人中已经使用得比较普遍。
sg90舵机导线
sg90舵机上有三根线,分别是gnd(棕色线)、vcc(红色线)和sig(黄色线),也就是地线、电源线和信号线。
sg90舵机工作原理
控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压。它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。最后,电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时,通过级联减速齿轮带动电位器旋转,使得电压差为0,电机停止转动。sg90舵机:属于模拟舵机,需要一直发送信号。
sg90舵机舵机的控制
舵机的控制一般需要一个20ms 左右的时基脉冲,该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms 范围内的角度控制脉冲部分。以180 度角度伺服为例,那么对应的控制关系是这样的:
      0.5ms ---------- 0 度;500us
      1.0ms ---------- 45 度;
      1.5ms ---------- 90 度;
      2.0ms ---------- 135 度;
      2.5ms ---------- 180 度;
小型舵机的工作电压一般为4.8v 或6v,转速也不是很快,一般为0.22/60 度或0.18/60 度,所以假如你更改角度控制脉冲的宽度太快时,舵机可能反应不过来。如果需要更快速地反应,就需要更高的转速了。
二、pwm输出原理
pwm,英文名pulse width modulation,是脉冲宽度调制缩写,它是通过对一系列脉冲的宽度进行
调制,等效出所需要的波形(包含形状以及幅值),对模拟信号电平进行数字编码。
频率arr、占空比crrx
频率是指每秒钟信号从高电平到低电平再回到高电平的次数,为一个pwm波周期的倒数。
频率是系统时钟控制,
占空比是指高电平持续时间比一个周期持续的时间。通过控制占空比,来控制输出的等效电压。
所以对于方波的话,频率和占空比就确定了一个波。
三、例程配置
通常,我们在单片机中会使用定时器中断来实现pwm波中高低电平的转换,以及控制一个pwm波周期。
在单片机的io口中,并不是每一个io口都能输出pwm,所以我们要打开数据手册
能看到pb14的功能复用
在本次基于cw32030c8单片机例程中,选择使用高级定时器,并且使用ch2b通道 ,即atim_ch2b
计算周期:用到的plck---8mhz
然后8倍预分频得到1mhz,因为舵机中的周期为20ms,所以需要得到20ms的周期:
1/1mhz得到机器周期,通过配置高级定时器的重装载值arr:19999(从0计数),机器周期乘以重装载值,刚好等于20ms,这样我们就设计好了周期,
在函数中设置比较值,也就能控制占空比了。
四、重要代码
void atim_irqhandlercallback(void)//高级定时器中断处理回调函数{      static uint16_t duration = 0;      static uint8_t cnt = 1;      static uint8_t dir = 0;      if (atim_getitstatus(atim_it_ovf))//获取atim中断标志位  即溢出     {           atim_clearitpendingbit(atim_it_ovf);//清除atim中断标志位  即归零            if (cnt++ > 50)//20ms x 50=1000ms 1秒一次             {                  cnt = 1;                  if (!dir)//判断状态                  {                        duration += 500;//每次提高占空比2.5%,500/20000                        if (duration >= 2500)//舵机占空比最高12.5%,即2500                        {                              dir = 1;//改变方向                        }                  }                               atim_setcompare2b(duration);//输出占空比            }      }      if (atim_getitstatus(atim_it_c2bf))//通道 ch2b 比较匹配标志中断      {            atim_clearitpendingbit(atim_it_c2bf);//清除atim中断标志位      }}  
来源:cw32生态社区
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