目录
一、什么是舵机
PWM
生成PWM波的原理
二、SG90工作原理
180度舵机
360度舵机
三、相关代码
main.c
timer0.c
timer0.h
delay.h
一、什么是舵机
“舵机是一种直流微型伺服电机，它能够接收并响应控制信号，实现角度或位置的精确控制。舵机通常由直流电机、电机控制器、电位器和减速器等部分构成，并封装在一个便于安装的外壳中。它通过闭环控制系统来工作，能够根据输入的信号精确地控制输出轴的角度，并在负载变化时自动调节以保持稳定的控制状态。舵机的应用非常广泛，包括在自动驾驶仪中操纵飞机舵面，以及在智能小车和机器人中实现转向和关节运动等功能。舵机可以分为不同的类型和角度，其中180°舵机最为常见。”——百度百科
我们今天的主角SG90是舵机中最为常见的种类之一，它分为180度舵机和360度舵机。
图1 SG90
PWM
图2
生成PWM波的原理
（1）用定时来实现，设定一个初始值，使其溢出时间为500us，再设定一个计数值，控制PWM波的周期，该值最大为40（500us*40=20 000us）,如此便设定了周期为20ms；计数值会一直和比较值做比较，这样就可以实现高电平时间的控制。
（2）通过上述三个值的调节，就可以实现舵机不同角度的转动
二、SG90工作原理
按 红线 接 VCC，棕线 接 GND，黄线 接 IO口 这个方式接好SG90的三根线后，SG90将按照接收到的不同的PWM信号做出相应的“动作”。180度舵机和360度舵机反应不同，具体将在下文介绍。
180度舵机
180度舵机是为了让舵机旋转特定角度而设计的，其转动的角度与脉冲占空比有关。
| 角度 | 脉冲周期 | 脉冲高电平时间 | 对应占空比 |
|---|---|---|---|
| 0 | 20ms | 0.5ms | 2.50% |
| 45 | 20ms | 1ms | 5.00% |
| 90 | 20ms | 1.5ms | 7.50% |
| 135 | 20ms | 2ms | 10.00% |
| 180 | 20ms | 2.5ms | 12.50 % |
为了更直观地看到不同占空比对角度的影响，我专门做了动画演示，如图2。
图3 演示动画
在使用单片机时，使用定时器加中断的方法改变占空比。
图4
360度舵机
此类舵机通用使用PWM控制，不同的是，不同PWM将影响舵机的转速。（180度舵机接收到PWM信号后转到指定角度便不再转动，而360度舵机则是一直旋转。）
| 转速及方向 | 脉冲高电平时间 | 对应占空比 |
|---|---|---|
| 正向最大转速 | 0.5ms | 2.50% |
| 速度为0 | 1.5ms | 7.50% |
| 反向最大转速 | 2.5ms | 12.50% |
当然，和角度一样，可以改变参数以实现不同的转速。
三、相关代码
main.c
#include <REGX52.H>
#include "timer0.h"
#include "delay.h"
sbit SG_PWM=P2^7;
unsigned char count=0;
unsigned char PWM_count=0;
void main()
{
Timer0Init();
while(1)
{
PWM_count=1
Delay(1000);
PWM_count=2;
Delay(1000);
PWM_count=3;
Delay(1000);
PWM_count=4;
Delay(1000);
}
}
void Timer0() interrupt 1
{
TL0 = 0xA4; //设置定时初始值
TH0 = 0xFF; //设置定时初始值
count++;
count%=40; //使count的值一直处于0~39，正好四十个数，40*0.5=20，对应pwm
if(count<PWM_count)
{
SG_PWM=1;
}
else
{
SG_PWM=0;
}
}
/*
首先赋值PWM_count=1，然后延时1s，在这一秒内中断系统完全可以循环40次，也就是说在第一个延时期
间count只能是0，则SG_PWM=1只执行一次。TL0 = 0x33;TH0 = 0xFE;赋初值，表示计时500微秒即0.5毫秒，
对应pwm占空比，舵机转0度，等到PWM_count=2时，在第二次延时1秒期间内，cout++执行两次使其加到了1，
SG_PWM=1执行了两次，耗时1ms，舵机转45度。以此类推。
*/timer0.c
#include <REGX52.H>
/**
* @brief 定时器0初始化，1毫米@11.0592MHz
* @param 无
* @retval 无
*/
void Timer0Init(void) //1毫秒@11.0592MHz
{
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式
TL0 = 0x66; //设置定时初始值
TH0 = 0xFC; //设置定时初始值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
ET0=1;
EA=1;
PT0=0;
}timer0.h
#ifndef __TIMER0_H__
#define __TIMER0_H__
void Timer0Init(void);
#endifdelay.h
#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__
void Delay(unsigned int xms);
#endif
void Delay(unsigned int xms)
{
unsigned char i, j;
while(xms--)
{
i = 2;
j = 239;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
}若文章内容出现错误，恳请各位批评指正，感激不尽！
