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五分钟带你了解舵机的控制原理
编辑 : 时间 : 2017-11-24 21:28 浏览量 : 121

1、什么是舵机


       舵机是一种位置(角度)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。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。舵机是一种俗称,其实是一种伺服马达。


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2、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。当然我们可以不用去了解它的具体工作原理,知道它的控制原理就够了。就象我们使用晶体管一样,知道可以拿它来做开关管或放大管就行了,至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。


3、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
      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。如果需要更快速的反应,就需要更高的转速了。


      舵机上有三根线,分别为VCC、GND、信号线。而不需要另外接驱动模块,直接用单片机的管脚控制就行了。控制信号一般要求周期为20ms的PWM信号。


      如果要更为精确的控制舵机(转动角度差<=1度),则需要控制输出PWM信号的占空比,


      例如:我可以把0~180分为1024份(可以任取,决定与定时器的时钟频率),范围为0.5ms~2.5ms


      则可以得到0.09度/us,因此可以由 PWM=0.5+N*0.09(N是角度)控制舵机转动0~180度间的任意角度。

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