C51 单片机开发模拟 PWM 控制舵机

码农UP2U

发布于 2024-06-21 12:59:09

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发布于 2024-06-21 12:59:09

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闲话：学习的时候笔记一定要记好，很多东西学的时候感觉用的很熟了，结果一个月不用全都忘记了。再学，发现好像以前都没学过似的。记笔记也是一个学问，记得太多了看不过来，记得太少了又看不懂！

上篇的文章介绍了 PWM 和舵机，舵机的旋转控制需要 PWM，由于 C51 没有支持 PWM 的硬件，因此需要使用软件来模拟。而软件的模拟离不开定时器、中断两个概念。因此，控制舵机需要中断、定时器、PWM 和舵机本身的原理等这些概念的支持。当然了，即使不了解这些，看看代码也可以大致懂得代码的功能。

0x01：功能的分析

我们通过代码来完成让舵机在 90° 和 0° 两个角度来回地转动。

在上篇文章中，我们整理了关于 SG90 舵机的波形，以及占空比，知道了 0° 的占空比是 2.5%；90° 的占空比是 7.5%。而它们在一个周期内所占用的时间是 0.5ms 和 1.5ms。

这样，我们就可以让定时器每 0.5ms 溢出一次，就可以实现不同角度高电平持续输出的时间了。

只要把前面几篇文章的大体内容都了解了，本功能就大体不是问题了。

0x02：代码实现

上面的功能分析大体的描述了实现的具体方法，现在使用代码来完成，代码如下：

#include <intrins.h>
#include "reg52.h"

int cnt = 0;
sbit sg90 = P1 ^ 1;
int angle;

void Time0Init()
{
    TMOD = 1;
 TL0 = 0x33; 
 TH0 = 0xFE;
 TF0 = 0;
 TR0 = 1;
    ET0 = 1;
    EA = 1;
}

void Delay300ms()  //@11.0592MHz
{
 unsigned char i, j, k;

 _nop_();
 i = 3;
 j = 26;
 k = 223;
 do
 {
  do
  {
   while (--k);
  } while (--j);
 } while (--i);
}

void Delay2000ms()  //@11.0592MHz
{
 unsigned char i, j, k;

 _nop_();
 i = 15;
 j = 2;
 k = 235;
 do
 {
  do
  {
   while (--k);
  } while (--j);
 } while (--i);
}

void main()
{
    Delay300ms();
    
    Time0Init();
    
    sg90 = 1;
    cnt = 0;
    
    angle = 1;
    
    while (1)
    {
        angle = 3;
        cnt = 0;
        Delay2000ms();
        
        angle = 1;
        cnt = 0;
        Delay2000ms();
    }
}

void Timer0Handler() interrupt 1
{
    cnt ++;
    
 TL0 = 0x33; 
 TH0 = 0xFE;
    
    if (cnt < angle)
    {
        sg90 = 1;
    }
    else
    {
        sg90 = 0;
    }
    
    if (cnt == 40)
    {
        cnt = 0;
        sg90 = 1;
    }
}

在定时器初始化时，TL0 和 TH0 分别初始化为 0x33 和 0xFE。这两个值可以参考前面来进行计算。这里给出我用计算器计算的过程，具体就不解释了，看前面文章就会明白。