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stm32控制舵机程序章节标题：基于STM32的舵机控制程序设计第一章：引言（约250字）1.1 研究背景控制舵机是机器人、无人机、航空模型等众多领域的关键技术之一。
而STM32系列的微控制器以其高性能、低功耗和丰富的外设资源被广泛应用于嵌入式控制系统。
本章主要介绍了舵机的作用及其在控制系统中的重要性，同时说明了选择STM32微控制器作为控制舵机的硬件平台的原因。
第二章：控制理论（约250字）2.1 舵机原理舵机是一种能够根据外部输入信号控制角度的电动执行器。
其通过接收PWM信号来确定输出位置和角度，通常在0至180度之间运动。
本章介绍了舵机的工作原理，包括PWM控制信号的作用、舵机内部的反馈控制电路等内容。
2.2 PID控制理论PID控制是一种常用的闭环控制方法，能够根据反馈信号调整输出信号，通过比较实际输出与期望输出的差异来实现控制。
本章详细介绍了PID控制的原理和算法，并提出了使用PID控制舵机的基本思路。
第三章：硬件设计（约250字）3.1 系统框架在舵机控制系统中，使用STM32微控制器作为控制芯片，通过引脚与舵机进行连接，实现对舵机的控制。
本章主要介绍了硬件设计的系统框架，包括STM32微控制器的选择、电源设计、信号输入输出设计等。
3.2 电路原理图本章详细描述了电路原理图设计，包括电源管理模块、驱动电路等详细设计内容。
同时对于舵机的接线方式和引脚定义进行了说明。
第四章：软件设计（约250字）4.1 程序流程本章介绍了在STM32上开发舵机控制程序的流程，包括初始化舵机控制模块、设置PWM输出引脚、编写控制算法等。
4.2 PID算法实现详细描述了如何在STM32上实现PID控制算法，包括参数调整、误差计算、控制输出计算等步骤。
同时，结合实际舵机控制需求，对PID控制算法进行优化。
4.3 实验验证通过实验验证了基于STM32的舵机控制程序的有效性和性能优势。
通过与传统控制方法进行对比，并分析实验数据，评估了该程序的稳定性和响应速度。
//*************************************************************** **********//* *//* *************************舵机控制************************ * //* *//*************************************************************** **********#include "main.h"UINT8 Far_Line;UINT8 Near_Line;UINT8 Far_Value;UINT8 Near_Value;UINT16 OUT;UINT8 Angle_Far;UINT8 Angle_Start;//*************************************************************** **********//* *//* **********************图像滤波处理函数********************* * //* 函数：void ImageFilterII(UINT8 f_line)//* 函数功能：至多连续4行0可以做处理*//* 输入参数：无//*************************************************************** **********UINT8 IsStraight(UINT8 start_ln,UINT8 end_ln){UINT8 i;UINT8 flg = 0;for(i=start_ln;i<end_ln;i++){if(((GuideLine[i] - GuideLine[i+1] > 7)||(GuideLine[i] - GuideLine[i+1] < (-7)))||(GuideLine[i] == 0)){flg = 1;break;}}if(flg == 0) //是否为直线判定{return 1;}else{return 0;}}//*************************************************************** **********//* *//* **********************图像滤波处理函数********************* * //* 函数：void ImageFilterII(UINT8 f_line)//* 函数功能：至多连续4行0可以做处理*//* 输入参数：无//*************************************************************** **********void ImageFilterII(UINT8 f_line){UINT8 i,j;INT8 div;UINT8 start_ln,end_ln;j=0;Angle_Far = 22;for(i=1;i<f_line;i++){if((GuideLine[i]==0)&&(GuideLine[i-1]!=0)){j=i; //由有数据到无数据}if((GuideLine[i]==0)&&(GuideLine[i+1]!=0)) //由无数据到有数据{if((i-j < 4) //一般的滤波，最多滤除4行&&(GuideLine[j-1] - GuideLine[i+1] < 16)&&(GuideLine[j-1] - GuideLine[i+1] > (-16))){for(;j<i+1;j++){GuideLine[j]=(GuideLine[j-1]>>1)+(GuideLine[i+1]>>1);}}else if(i-j < 12) // 出现黑三角的判定{Angle_Far = j;// far_ln = 8 则要到18行才出现黑线// far_ln = 10 则要到19行才出现黑线// far_ln = 13 则要到21行才出现黑线// far_ln = 15 则要到23行才出现黑线// far_ln = 19 则要到25行才出现黑线start_ln = i + 1;if(f_line - i >= 4){end_ln = i + 4;}else{break;}if((IsStraight(start_ln,end_ln))&&(j > 7)){Angle_Start = 1; //出现了黑三角for(;j<=i;j++){GuideLine[j] = (GuideLine[j-1]>>1)+(GuideLine[i+1]>>1);}}else{for(;j<f_line;j++){GuideLine[j+1] = 0;}break; //跳出整个程序}}else{for(;j<f_line;j++){GuideLine[j+1] = 0;}break; //跳出整个程序}}}UINT8 TEST_CTL_FLG;UINT8 Last_far_ln;UINT8 p1=0;UINT8 p2=0;UINT8 p3=0;UINT8 p4=0;UINT8 d1=0;UINT8 d2=0;UINT8 d3=0;UINT8 d4=0;UINT8 Lv1=0;UINT8 Lv2=0;UINT8 Lv3=0;UINT8 Lv4=0;UINT8 sL=0;UINT8 rL=0;//*************************************************************** **********//* *//* **********************图像滤波处理函数********************* * //* 函数：void ImageFilterII(UINT8 f_line)//* 函数功能：至多连续4行0可以做处理*//* 输入参数：无//*************************************************************** **********void PID_NEW(UINT8 near_ln,UINT8 far_ln,UINT8 filter_line){struct _Car *temp1;UINT8 i;UINT8 p,d;temp1 = &Car;ImageFilterII(filter_line);while(GuideLine[far_ln]==0) //处理行没有提取黑线{far_ln--;if(far_ln==0)break;}TEST_CTL_FLG = 0;Far_Line = far_ln;Far_Value = GuideLine[far_ln];Near_Value = GuideLine[near_ln];//黑三角检测和控制if(Angle_Start == 1) //进入三角{TEST_CTL_FLG = 1;if((Angle_Far >= 22)&&(far_ln >= 22)){Angle_Start = 0;}if(far_ln < 20){goto loop;}}temp1->CtrlPar.Lst_Erro = GuideLine[near_ln] - VIDEO_CENTER; //近线偏差temp1->CtrlPar.Erro = GuideLine[far_ln] - VIDEO_CENTER; //远线偏差temp1->CtrlPar.Dif_Erro = temp1->CtrlPar.Erro - temp1->CtrlPar.Lst_Erro; //远线偏差减近线偏差if(far_ln>Lv1){TEST_CTL_FLG = 2;temp1->CtrlPar.Dty_Erro = ((p1*(temp1->CtrlPar.Erro))>>4)+ ((d1*(temp1->CtrlPar.Dif_Erro))>>4); }else if(far_ln>Lv2) //弯道上的转角{//分段控制，增大弯道转角？？？？TEST_CTL_FLG = 3;//远线偏差加远线偏差减近线偏差(弯道时起加大偏转作用)p=p2;d=d2;if(far_ln>Lv3){TEST_CTL_FLG = 4;p=p3; //大S弯交接入口d=d3;}if(far_ln>Lv4){ TEST_CTL_FLG = 5; //大S弯交接处p=p4;d=d4;}temp1->CtrlPar.Dty_Erro = ((p*(temp1->CtrlPar.Erro))>>4)+ ((d*(temp1->CtrlPar.Dif_Erro))>>4);}temp1->CtrlPar.Dty_Out =STEER_DTY_CENTER + temp1->CtrlPar.Dty_Erro;if(Straight_Cnt>12) //直道刚进入弯道；值越大，越提前入弯{if(far_ln<sL) //判断是否最远行太近{TEST_CTL_FLG = 6;if(temp1->CtrlPar.Dty_Out > STEER_DTY_CENTER){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MAX ;}else if(temp1->CtrlPar.Dty_Out < STEER_DTY_CENTER){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MIN ;}}}else if(Straight_Cnt<=12) //已经在弯道{if(far_ln <= rL){TEST_CTL_FLG = 7;if(temp1->CtrlPar.Dty_Out > STEER_DTY_CENTER) //如果太近判断之前舵机转向直接偏到最大{temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MAX;}else if(temp1->CtrlPar.Dty_Out < STEER_DTY_CENTER){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MIN;}}}loop:if(temp1->CtrlPar.Dty_Out > STEER_DTY_MAX){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MAX;}else if(temp1->CtrlPar.Dty_Out < STEER_DTY_MIN){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MIN;}SetDirection(temp1->CtrlPar.Dty_Out);OUT = temp1->CtrlPar.Dty_Out;}//*************************************************************** **********//* *//* **********************S道处理函数********************* *//* 函数：void PID_S()//* 函数功能：S道处理*//* 输入参数：无//*************************************************************** **********UINT8 S_C=30;UINT8 S_C1=0;UINT8 S_P=12;UINT8 S_D=0;void PID_S(){struct _Car *temp1;temp1 = &Car;if(S_C1==1) S_C=StartNum;//方案选择temp1->CtrlPar.Lst_Erro = GuideLine[0] - VIDEO_CENTER; //近线偏差temp1->CtrlPar.Erro = VIDEO_CENTER-GuideLine[S_C]; //远线偏差temp1->CtrlPar.Dif_Erro = temp1->CtrlPar.Erro - temp1->CtrlPar.Lst_Erro; //远线偏差减近线偏差temp1->CtrlPar.Dty_Erro = ((S_P*(temp1->CtrlPar.Erro))>>4) +((S_D*(temp1->CtrlPar.Dif_Erro))>>4);temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_CENTER +temp1->CtrlPar.Dty_Erro;if(Straight_Cnt>12){if(StartNum<20) //判断是否最远行太近{TEST_CTL_FLG = 8;if(temp1->CtrlPar.Dty_Out > STEER_DTY_CENTER){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MAX ;}else if(temp1->CtrlPar.Dty_Out < STEER_DTY_CENTER){temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MIN ;}}}if(temp1->CtrlPar.Dty_Out > STEER_DTY_MAX) {temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MAX;}else if(temp1->CtrlPar.Dty_Out < STEER_DTY_MIN) {temp1->CtrlPar.Dty_Out = STEER_DTY_MIN;}SetDirection(temp1->CtrlPar.Dty_Out);}。
电位器控制舵机程序章节一：引言 (大约200字)随着科技的不断进步，舵机在工业自动化领域和个人电子设备中的应用越来越广泛。
为了实现精确控制，电位器被广泛用于舵机的控制中。
本论文将介绍电位器控制舵机的原理和应用，并提供一种基于电位器的舵机控制程序。
章节二：电位器控制舵机原理 (大约300字)舵机是一种可以精确控制角度位置的装置，它可以通过控制信号确定舵机的角度。
电位器是一种可以测量旋转角度的传感器，它的输出电压与旋转角度成正比。
基于这个原理，我们可以利用电位器来控制舵机的角度位置。
电位器控制舵机的原理如下：首先，通过连接电位器的两个终点和舵机的电源来形成一个电路。
当旋转电位器时，它的阻值会发生变化，从而导致电路中的电压发生变化。
接着，这个变化的电压信号会被传递给舵机的控制器，进而控制舵机的角度位置。
章节三：电位器控制舵机的程序设计 (大约300字)为了实现电位器控制舵机的功能，我们需要设计一个相应的程序。
这个程序可以通过读取电位器的输出电压信号，并将其转换为舵机的角度位置。
首先，我们需要使用模拟输入引脚来读取电位器的输出电压。
接着，我们可以通过模数转换器将模拟电压信号转换为数字信号。
然后，我们可以根据输入的数字信号来计算舵机应该旋转的角度。
最后，我们将计算得到的角度信号发送给舵机的控制器，以控制舵机的位置。
章节四：电位器控制舵机的应用实例和展望 (大约200字)电位器控制舵机的应用非常广泛。
在工业自动化领域，电位器可以用于控制机器人的关节，实现精确的运动控制。
在个人电子设备中，电位器可以用于控制摄像头的转动角度，实现更加灵活的拍摄视角。
未来，在舵机和电位器技术的进一步发展下，电位器控制舵机的应用还将继续拓展。
例如，通过使用多个电位器和复杂的控制算法，可以实现更加复杂的舵机运动轨迹。
此外，随着传感器技术的进步，电位器控制舵机还可以与其他传感器集成，实现更加智能化的控制系统。
总结 (大约100字)本论文介绍了电位器控制舵机的原理和应用，并提供了一种基于电位器的舵机控制程序。
按键控制舵机程序章节一：引言按键控制舵机是一种常见的控制方法，它通过按键的状态改变来控制舵机的位置。
这种方法简单易行，占用资源较少，因此在各种智能设备和机器人中被广泛应用。
本论文将介绍按键控制舵机的基本原理、软硬件实现方法以及应用案例。
通过本论文的学习，读者将能够了解到如何使用按键控制舵机，并可以根据实际需求进行灵活的应用和扩展。
章节二：按键控制舵机的原理按键控制舵机的原理是通过读取按键的状态来判断是否需要调整舵机的位置。
一般来说，按键有两个状态：按下和松开。
当按键被按下时，电路会输出低电平，舵机会根据低电平的信号调整位置；当按键被松开时，电路会输出高电平，舵机将保持当前位置。
在实际中，可以通过使用数字输入引脚读取按键的状态，然后与设定的阈值进行比较来判断按键是否被按下。
章节三：按键控制舵机的软硬件实现方法按键控制舵机的软硬件实现方法主要包括硬件电路和软件编程两个方面。
硬件电路部分，需要使用数字输入引脚来读取按键的状态，将读取到的状态与设定的阈值进行比较，从而确定舵机是否需要调整位置。
同时，还需要使用PWM（脉冲宽度调制）信号来控制舵机的位置。
可以通过连接Arduino等主控板和舵机，使用适当的电阻分压电路来实现读取按键状态的功能，然后将逻辑电平转化为舵机可以接受的PWM信号。
软件编程部分，需要使用相应的编程语言来控制舵机。
以Arduino为例，可以使用Arduino IDE编写程序。
首先需要定义数字输入引脚来读取按键状态，并使用digitalRead函数来获取其状态。
接着，需要用digitalWrite函数生成PWM信号，通过analogWrite函数将得到的PWM值传输给舵机的控制引脚。
通过不断循环检测按键的状态，根据实际需求来控制舵机的位置。
章节四：按键控制舵机的应用案例按键控制舵机有广泛的应用场景。
一种典型的应用案例是机器人的手臂控制。
通过使用按键控制舵机，可以灵活地控制机器人的手臂动作，实现抓取、放置等功能。
51单片机舵机控制程序题目：基于51单片机的舵机控制程序设计与实现第一章：引言1.1 研究背景51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的微控制器，具有成本低、功耗低、可靠性高等优点。
而舵机是一种能够控制角度的电机装置，广泛应用于机器人、航模和自动化设备等领域。
本章旨在探讨基于51单片机的舵机控制程序设计与实现的意义和必要性。
1.2 研究目的本研究的主要目的在于设计并实现一套稳定、高效的舵机控制程序，为使用51单片机的嵌入式系统提供角度控制功能。
通过本研究，可以提高舵机控制的精度和稳定性，拓展舵机的应用领域。
第二章：51单片机舵机控制程序的设计2.1 硬件设计根据舵机的控制特点，我们需要通过PWM信号控制舵机转动的角度。
在硬件设计上，我们需要使用51单片机的定时器功能产生PWM信号，并通过IO口输出给舵机。
具体的设计方案包括选择合适的定时器、设置定时器的工作模式和频率等。
2.2 软件设计在软件设计上，我们需要通过编写51单片机的控制程序实现舵机的控制。
具体的设计流程包括：（1）初始化：设置定时器的工作模式和频率，配置IO口的输出模式。
（2）角度控制：根据舵机的角度范围和控制精度，将目标角度转换为占空比，并通过PWM信号控制舵机转动到目标角度。
（3）稳定性优化：通过对定时器周期和占空比的调整，优化舵机的稳定性，减小舵机的误差。
第三章：51单片机舵机控制程序的实现3.1 硬件搭建在实现阶段，我们需要根据硬件设计方案选购相应的硬件元件，并将其搭建成一个完整的舵机控制系统。
具体的搭建过程包括：（1）选购舵机和51单片机等硬件元件，并连接相关的信号线。
（2）按照硬件设计方案，搭建并调试舵机控制系统。
3.2 软件编写在软件实现阶段，我们需要使用51单片机的编程语言（如C语言或汇编语言）编写舵机控制程序，并通过编译和烧录等步骤将程序下载到51单片机中。
具体的编写过程包括：（1）按照软件设计方案，编写舵机控制程序的相关函数和逻辑。
控制舵机的程序第一章：简介舵机是一种常见的电动设备，它可以通过控制信号来精确控制舵轴的位置。
舵机广泛应用于机器人、航模、船模等领域，其重要性不言而喻。
本论文将介绍控制舵机的程序设计方法，并通过实验验证其有效性。
第二章：舵机控制原理舵机的控制原理是基于PWM (Pulse Width Modulation) 脉宽调制技术。
通过改变控制信号的脉宽，可以实现舵轴的位置控制。
一般情况下，控制信号的周期为20ms，脉宽范围一般为0.5ms~2.5ms，其中1.5ms为中性位置。
通过将控制信号的脉宽变小或变大，可以让舵轴向左或向右旋转。
第三章：舵机控制程序设计本章将介绍一种基于Arduino开发板的舵机控制程序设计方法。
首先，通过引入Servo库，可以方便地控制舵机。
然后，需要定义舵机的连接引脚，并创建一个Servo对象。
接下来，通过调用Servo对象的attach方法将舵机与指定引脚绑定。
在loop循环中，可以使用Servo对象的write方法来设置舵机的位置，值为0~180之间。
最后，可以通过串口监视器来控制舵机的位置。
第四章：实验结果与讨论为了验证舵机控制程序的有效性，进行了一系列实验。
实验结果表明，通过调整控制信号的脉宽，可以实现舵轴的精确控制。
在使用舵机控制程序时，可以根据需要进行相应的调整，以实现目标位置的控制。
此外，通过使用串口监视器，可以方便地调试和观察舵机的输出情况。
综上所述，舵机控制程序设计是一种有效的方法，可以满足舵轴位置精确控制的需求。
总结本论文介绍了控制舵机的程序设计方法，并通过实验验证了其有效性。
舵机控制程序可以方便地实现舵轴位置的精确控制，可以广泛应用于机器人、航模、船模等领域。
通过调整控制信号的脉宽，可以实现舵轴的旋转。
通过使用串口监视器，可以方便地调试和观察舵机的输出情况。
通过本论文的研究，可以为舵机控制程序的设计和开发提供参考。
第三章：舵机控制程序设计（续）在舵机控制程序设计中，除了基本的舵机位置控制外，我们还可以进一步优化程序，以满足更高级的控制需求。
stm32控制舵机的程序第一章：引言在现代机械系统领域，舵机是一种常见的旋转执行器，经常用于控制机械装置的运动。
舵机通过接收控制信号来控制旋转角度，具有精准定位、快速响应和稳定性好的特点，因此在无人机、机器人、摄像头稳定器等领域广泛应用。
然而，要实现舵机的精确控制，需要使用专门的硬件电路和相应的控制算法。
本论文将介绍一种基于STM32单片机控制舵机的方法。
第二章：STM32舵机控制原理2.1 舵机的工作原理舵机是一种综合了伺服电机和反馈控制系统的特殊电机。
它由电机、位置反馈装置和控制电路组成。
当控制信号输入到控制电路中时，电机根据信号的宽度来确定要旋转的角度，位置反馈装置则用于检测电机的实际位置。
2.2 STM32控制舵机的原理STM32单片机是一类功能强大且易于使用的微控制器，具有高性能、低功耗和丰富的外设资源。
为了控制舵机，我们需要将STM32的IO口与舵机的控制信号线相连接，并在程序中通过设置IO口的高低电平来生成PWM（脉宽调制）信号，从而控制舵机的角度。
第三章：STM32舵机控制程序设计在本章中，我们将介绍具体的STM32舵机控制程序设计步骤。
3.1 硬件连接首先，需要将舵机的控制信号线连接至STM32单片机的某个IO口。
具体连接方式可以参考相关的舵机控制电路图。
3.2 建立工程使用Keil等开发工具，根据STM32型号建立一个新工程，并配置好相应的时钟和引脚设置。
3.3 编写程序在主函数中，需要先初始化IO口，并配置为输出模式。
然后编写一个循环，不断改变IO口的电平状态，以产生PWM信号。
根据舵机的角度范围（一般为0到180度），通过改变IO口电平的时间间隔和占空比，可以控制舵机旋转到相应的角度。
3.4 烧录程序最后，将生成的可执行程序烧录到STM32单片机中，然后连接电源即可运行舵机控制程序。
第四章：实验结果与分析为了验证上述STM32舵机控制程序的有效性，我们进行了一系列实验。
实验结果表明，通过控制不同的PWM信号，可以实现对舵机的精确控制，使其旋转到相应的角度。
舵机控制程序简单第一章：引言（约200字）舵机是一种用于控制机械系统位置和速度的装置，广泛应用于各种机器人和自动化系统中。
它具有速度快、响应灵敏、精确度高等特点，因此在诸多领域都发挥着重要作用。
本论文将介绍一种简单的舵机控制程序，目的是实现对舵机位置的精确控制。
第二章：舵机控制原理（约300字）舵机控制基于脉宽调制（PWM）技术，即通过调整PWM信号的高电平时间来控制舵机的位置。
一般情况下，舵机可以控制在0到180度的范围内，其中90度为中间位置。
通过发送特定脉冲宽度的PWM信号，舵机可以定位到所需的位置。
舵机的输入信号通常为20ms周期的PWM信号，其高电平时间在0.5ms到2.5ms之间，对应着舵机位置的0到180度。
第三章：舵机控制程序设计（约400字）在设计舵机控制程序时，需要利用控制器（如Arduino）和相应的编程语言（如C++）来实现。
首先，需要将舵机控制引脚连接到控制器上，并设置控制引脚为输出模式。
然后，在主循环中，使用控制语句来发送特定脉宽的PWM信号来控制舵机位置。
可以根据需求设置不同的脉宽值，以达到精确控制舵机位置的目的。
例如，如果想将舵机定位到90度，可以发送1.5ms的高电平脉宽信号。
在程序设计中，可以使用函数来简化代码，使得控制舵机的过程更加清晰和灵活。
例如，可以设计一个函数用于设置舵机位置，用户只需调用该函数并输入目标位置即可。
同时，还可以添加对舵机位置范围的判断，以确保用户输入的位置在舵机可控范围内。
第四章：实验结果与讨论（约300字）通过编写舵机控制程序并进行实验，我们可以得到舵机精确控制位置的效果。
试验中，我们设定舵机定位到90度，并观察实际位置是否与设定位置一致。
实验结果表明，舵机在良好的控制条件下，能够实现较高的位置控制精度。
然而，由于舵机本身的特性和控制器的限制，可能存在一定的位置偏移和响应延迟。
在论文中，我们还会探讨一些可能影响舵机控制效果的因素，如控制器的采样率、舵机的质量和机械结构等。
舵机角度控制程序摘要：舵机是一种能够控制角度的装置，在机器人、无人机等领域具有广泛应用。
舵机角度控制程序是实现舵机精确控制的关键。
本文设计了一种舵机角度控制程序，通过四个章节的介绍，详细阐述了程序的原理和实现方法。
实验结果表明，该角度控制程序能够实现精确的舵机角度控制。
第一章引言介绍舵机在机器人领域的应用情况，并提出舵机角度控制程序的研究意义和目的。
概述舵机角度控制程序的四个设计步骤。
第二章舵机角度控制原理介绍舵机的基本结构和工作原理。
阐述如何通过改变控制信号的占空比来控制舵机的角度。
具体讲解舵机角度与控制信号占空比之间的关系，并通过数学模型加以说明。
第三章舵机角度控制程序设计详细介绍舵机角度控制程序的设计方法。
首先介绍舵机角度测量的原理和方法，包括传感器的选择和数据采集。
然后介绍如何根据测量得到的角度信息计算控制信号的占空比。
最后描述舵机角度控制的算法，包括舵机角度调整和舵机保持稳定的方法。
第四章实验结果与分析介绍使用舵机角度控制程序进行的实验，包括实验设置和实验结果。
通过实验数据分析，验证舵机角度控制程序的有效性和精确性。
对实验中的不足进行总结，并提出改进措施。
结论本文设计了一种舵机角度控制程序，通过对舵机的角度进行测量和控制信号的调整，实现了舵机的精确控制。
实验结果表明，该程序具有较高的精确性和稳定性。
在实际应用中，该程序可以广泛用于机器人、无人机等领域。
未来的研究可进一步完善该程序，提高控制精度和响应速度。
第一章引言舵机是一种能够精确控制角度的装置，广泛应用于机器人、无人机、航空航天等领域。
舵机角度控制程序的研究对于实现精确的运动控制具有重要意义。
本章节将介绍舵机角度控制程序的研究背景和意义，并概述了论文的研究内容和结构。
机器人和无人机等自动化设备在实际应用中，需要完成各种复杂的任务和动作。
而舵机作为实现机器人关键部件之一，负责控制机器人的各种运动。
舵机角度控制程序是指导舵机实现精确控制的关键程序。
在机器人机电控制系统中，舵机控制效果是性能的重要影响因素。
舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构，其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。
舵机是一种位置伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。
其工作原理是: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.舵机的控制信号是PWM信号，利用占空比的变化改变舵机的位置。
一般舵机的控制要求如图1所示。
图1 舵机的控制要求单片机实现舵机转角控制可以使用FPGA、模拟电路、单片机来产生舵机的控制信号，但FPGA成本高且电路复杂。
对于脉宽调制信号的脉宽变换，常用的一种方法是采用调制信号获取有源滤波后的直流电压，但是需要50Hz（周期是20ms）的信号，这对运放器件的选择有较高要求，从电路体积和功耗考以上的控制电压的变化虑也不易采用.5mV就会引起舵机的抖动，对于机载的测控系统而言，电源和其他器件的信号噪声都远大于5mV,所以滤波电路的精度难以达到舵机的控制精度要求。
也可以用单片机作为舵机的控制单元，使PWM信号的脉冲宽度实现微秒级的变化,从而提高舵机的转角精度。
单片机完成控制算法，再将计算结果转化为 PWM信号输出到舵机,由于单片机系统是一个数字系统,其控制信号的变化完全依靠硬件计数，所以受外界干扰较小，整个系统工作可靠。
单片机系统实现对舵机输出转角的控制，必须首先完成两个任务：首先是产生基本的PWM 周期信号，本设计是产生20ms的周期信号；其次是脉宽的调整，即单片机模拟PWM信号的输出，并且调整占空比。
当系统中只需要实现一个舵机的控制，采用的控制方式是改变单片机的一个定时器中断的初值,将20ms分为两次中断执行,一次短定时中断和一次长定时中断.这样既节省了硬件电路，也减少了软件开销，控制系统工作效率和控制精度都很高。
具体的设计过程：例如想让舵机转向左极限的角度，它的正脉冲为2ms，则负脉冲为20ms-2ms=18ms，所以开始时在控制口发送高电平，然后设置定时器在2ms后发生中断,中断发生后，在中断程序里将控制口改为低电平，并将中断时间改为18ms,再过18ms进入下一次定时中断，再将控制口改为高电平，并将定时器初值改为2ms，等待下次中断到来，如此往复实现PWM信号输出到舵机。
用修改定时器中断初值的方法巧妙形成了脉冲信号，调整时间段的宽度便可使伺服机灵活运动。
为保证软件在定时中断里采集其他信号，并且使发生PWM信号的程序不影响中断程序的运行（如果这些程序所占用时间过长，有可能会发生中断程序还未结束，下次中断又到来的后果），所以需要将采集信号的函数放在长定时中断过程中执行，也就是说每经过两次中断执行一次这些程序，执行的周期还是20ms。
软件流程如图2所示。
图2 产生PWM信号的软件流程如果系统中需要控制几个舵机的准确转动，可以用单片机和计数器进行脉冲计数产生PWM信号。
脉冲计数可以利用51单片机的内部计数器来实现，但是从软件系统的稳定性和程序结构的合理性看,宜使用外部的计数器，还可以提高CPU的工作效率。
实验后从精度上考虑，对于FUTABA系列的接收机，当采用1MHz的外部晶振时，其控制电压幅值的变化为0.6mV，而且不会出现误差积累,可以满足控制舵机的要求.最后考虑数字系统的离散误差，经估算误差的范围在±0。
3%内,所以采用单片机和8253、8254这样的计数器芯片的PWM信号产生电路是可靠的。
图3是硬件连接图.图3 PWA信号的计数和输出电路（点击放大）基于8253产生PWM信号的程序主要包括三方面内容：一是定义8253寄存器的地址,二是控制字的写入，三是数据的写入。
软件流程如图4所示,具体代码如下。
1.//关键程序及注释：2.//定时器T0中断,向8253发送控制字和数据3.void T0Int（）interrupt 14.｛5.TH0 = 0xB1；6.TL0 = 0xE0; //20ms的时钟基准7.//先写入控制字，再写入计数值8.SERVO0 = 0x30; //选择计数器0，写入控制字9.PWM0 = BUF0L；//先写低，后写高10.PWM0 = BUF0H；11.SERVO1 = 0x70；//选择计数器1，写入控制字12.PWM1 = BUF1L；13.PWM1 = BUF1H;14.SERVO2 = 0xB0; //选择计数器2，写入控制字15.PWM2 = BUF2L;16.PWM2 = BUF2H；17.}图4 基于8253产生PWA信号的软件流程当系统的主要工作任务就是控制多舵机的工作，并且使用的舵机工作周期均为20ms时，要求硬件产生的多路PWM波的周期也相同.使用51单片机的内部定时器产生脉冲计数，一般工作正脉冲宽度小于周期的1/8，这样可以在1个周期内分时启动各路PWM波的上升沿,再利用定时器中断T0确定各路PWM波的输出宽度,定时器中断T1控制20ms的基准时间.第1次定时器中断T0按20ms的 1/8设置初值，并设置输出I/O口,第1次T0定时中断响应后，将当前输出I/O口对应的引脚输出置高电平,设置该路输出正脉冲宽度，并启动第2次定时器中断,输出I/O口指向下一个输出口。
第2次定时器定时时间结束后，将当前输出引脚置低电平,设置此中断周期为20ms的1/8减去正脉冲的时间，此路 PWM信号在该周期中输出完毕，往复输出。
在每次循环的第16次(2×8=16)中断实行关定时中断T0的操作,最后就可以实现8路舵机控制信号的输出。
也可以采用外部计数器进行多路舵机的控制，但是因为常见的8253、8254芯片都只有3个计数器，所以当系统需要产生多路PWM信号时，使用上述方法可以减少电路，降低成本，也可以达到较高的精度。
调试时注意到由于程序中脉冲宽度的调整是靠调整定时器的初值，中断程序也被分成了8个状态周期，并且需要严格的周期循环，而且运行其他中断程序代码的时间需要严格把握.在实际应用中,采用51单片机简单方便地实现了舵机控制需要的PWM信号。
对机器人舵机控制的测试表明,舵机控制系统工作稳定，PWM占空比（0。
5～2.5ms 的正脉冲宽度）和舵机的转角（-90°～90°)线性度较好。
如何使用AT89S52编写这样一个程序。
要求,单片机控制舵机,让舵机到中间位置后，左转15度，延迟2ms,右转15度.（度数不要求精确）。
舵机为0。
5~2。
5ms.晶振12M#include〈reg52.h>unsigned int pwm;unsigned char flag;sbit p10=P1^0;void timer0（) interrupt 1 using 1｛p10=！p10；pwm=20000-pwm;TH0=pwm/256；TL0=pwm％256;flag++；if(flag<10）flag++;if（flag==10&＆p10==0)｛pwm=1250;flag=11;}//保证回到90度再左转15；}void timer1（） interrupt 3 using 1{ET1=0;//2ms到关闭定时器1ET0=0;TR0=0;pwm=1750;TH0=pwm/256；TL0=pwm%256;ET0=1;TR0=1；}void int0 （void) interrupt 0 using 1｛//判断左转到15，通过传感器判断或者其他信号判断，能正好保证刚左转15度，开始延时2msTR1=1；//定时器1开始计数}void main(void){p10=1；TMOD=0x11；pwm=1500；//回90度TH0=pwm/256;TL0=pwm％256；TH1=2000/256；TL1=2000%256;EA=1；ET0=1；ET1=1；TR0=1;while（1）；}舵机控制程序8路舵机控制器芯片：AT89S52晶振：12MHz===================================================================================*/ ＃i nclude〈REG52。
h〉＃define uint8 unsigned char#define uint16 unsigned intsbit key1=P1^4；sbit key2=P1^5;//PWM的输出端口sbit PWM_OUT0=P0^0;sbit PWM_OUT1=P0^1;sbit PWM_OUT2=P0^2；sbit PWM_OUT3=P0^3；sbit PWM_OUT4=P0^4;sbit PWM_OUT5=P0^5；sbit PWM_OUT6=P0^6；sbit PWM_OUT7=P0^7;//PWM的数据值uint16 PWM_Value［8］={1500，1000,1500，1000，1750，2000，2500，2000｝；uint8 order1; //定时器扫描序列/＊=================================================================================== 定时器T0的中断服务程序一个循环20MS = 8＊2。
5ms=====================================================================================＊/ void timer0(void) interrupt 1 using 1｛switch(order1)｛case 1： PWM_OUT0=1；TH0=-PWM_Value[0]/256;TL0=—PWM_Value[0]%256;break；case 2: PWM_OUT0=0；TH0=-（2700-PWM_Value［0］)/256;TL0=—（2700—PWM_Value［0])%256;break;case 3: PWM_OUT1=1;TH0=—PWM_Value［1］/256；TL0=-PWM_Value[1］%256;break;case 4: PWM_OUT1=0；TH0=—(2700—PWM_Value[1］)/256；TL0=—(2700-PWM_Value[1]）%256；break;case 5: PWM_OUT2=1;TH0=—PWM_Value[2]/256；TL0=-PWM_Value［2]%256;break；case 6： PWM_OUT2=0 ;TH0=—（2700-PWM_Value［2］）/256;TL0=—（2700—PWM_Value[2]）%256;break;case 7： PWM_OUT3=1;TH0=—PWM_Value［3]/256；TL0=—PWM_Value[3］％256;break;case 8： PWM_OUT3=0;TH0=—(2700—PWM_Value［3］）/256;TL0=-(2700—PWM_Value［3]）％256；break；case 9: PWM_OUT4=1；TH0=-PWM_Value[4]/256;TL0=—PWM_Value[4]％256；break;case 10: PWM_OUT4=0;TH0=—(2700-PWM_Value[4］）/256；TL0=-（2700—PWM_Value[4］）%256；break;case 11: PWM_OUT5=1;TH0=-PWM_Value［5］/256;TL0=—PWM_Value［5]％256；break;case 12： PWM_OUT5=0;TH0=—（2700-PWM_Value[5]）/256;TL0=-（2700—PWM_Value[5］)%256;break;case 13： PWM_OUT6=1；TH0=—PWM_Value［6]/256；TL0=—PWM_Value[6]%256;break;case 14: PWM_OUT6=0;TH0=-(2700-PWM_Value[6])/256；TL0=-（2700-PWM_Value[6])％256；break；case 15: PWM_OUT7=1；TH0=—PWM_Value［7］/256；TL0=—PWM_Value［7］％256；break；case 16: PWM_OUT7=0;order1=0;TH0=—（2700-PWM_Value［7])/256；TL0=-（2700-PWM_Value[7］）％256;order1=0；break;default : order1=0;｝order1++；｝/*=================================================================================== 初始化中断=====================================================================================*/ void InitPWM(void）{order1=1；TMOD ｜=0x11；TH0=-1500/256;TL0=-1500%256；EA=1；EX0=0；ET0=1; TR0=1；PT0=1;PX0=0；｝void delay（void）{uint16 i=100;while（i--）；}void main(void){InitPWM（）；while（1){if(key1==0){if（PWM_Value[0］<2500）PWM_Value[0］++；｝if(key2==0)｛if（PWM_Value［0]>500）PWM_Value[0］-—；｝delay()；}｝单片机舵机控制程序# include<REG51.h>＃ define uchar unsigned char # define uint unsigned intuint a，b，c，d,n；sbit p12=P1^2;sbit p13=P1^3；sbit p37=P3^7;void timer0(void） interrupt 1 using 1{p12=!p12;c=20000-c；TH0=-(c/256）;TL0=-（c%256);if（c>=500＆&c<=2500）c=a;elsec=20000-a；}void delay（)｛uint i；for(i=0；i<200;i++）{}｝void init_serialcomm（void)｛SCON = 0x50; //SCON： serail mode 1, 8—bit UART, enable ucvr TMOD ｜= 0x21; //TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reloadPCON |= 0x80； //SMOD=1；TH1 = 0xF4; //Baud:4800 fosc=11。
