【分享】2021级+王林雪+遥控小车转向：9G舵机

小林子

2021级+王林雪+遥控小车转向：9G舵机
一、作品功能介绍
      通过迪文屏的C51内核单片机的开发和C语言编程控制SG90舵机进行0-180°的旋转。进行GUI界面开发实现对舵机旋转的控制。除此之外还添加了一些其他的功能，如：开机动画，变量图标控制，键盘输入显示等功能。
二、工作原理
1、SG90舵机工作原理
     使用PWM波对舵机进行控制，其中舵机的控制信号周期为20ms 的脉宽调制（PWM)信号，脉冲宽度从0.5ms-2.5ms，相对应舵盘的位置为0—180度，呈线性变化。即给它提供一定的脉宽，它的输出轴就会保持在一个相对应的角度上，不论外界转矩如何变化，只有给他提供一个另外宽度的脉冲信号，它才会改变输出角度到新的对应的位置上。控制电路板接受来自信号线相应的PWM控制信号，进而控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带动位置反馈电位计，电位计将输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机的转动方向和速度，从而达到目标停止。
2、单片机输出PWM波原理
     PWM波的输出原理主要基于单片机的定时器和I/O口控制。定时器用于产生周期性的中断，而I/O口则根据中断服务程序中的指令输出高电平或低电平。通过调整定时器的预分频值和重装载值，可以改变PWM波的频率。通过调整中断服务程序中的占空比参数，可以改变PWM波的占空比。
三、设计思路
1、硬件部分
     学校和迪文公司提供了本次课题所需要的开发屏，通过对内部单片机控制，在P1.4引脚输出PWM波来控制舵机的旋转角度。舵机工作所需要的电压由开发平的供电引脚提供。
2、软件部分
     在进行设计PWM波的输出时，要先确定使用的具体定时器，来生成PWM波。如果使用两个定时器，一个通常用于控制频率，另一个用于控制占空比。如果使用一个定时器，则需要通过编程来同时控制频率和占空比。在主程序中初始化定时器，并启动定时器。在定时器的中断服务程序中，根据占空比的要求设置单片机的I/O口输出高电平或低电平。通过调整占空比来改变PWM波的等效电压或功率。
3、GUI的设计
    对于舵机旋转的控制，在综合考虑用户使用的认知和体验后，选择使用滑动调节进行粗略调节，并配以两端的按钮进行精细调节，来达到目标旋转角度。