51单片机控制SG90舵机详解：从硬件连接到代码实现

创作时间:

作者:

@小白创作中心

51单片机控制SG90舵机详解：从硬件连接到代码实现

引用

CSDN

https://m.blog.csdn.net/2402_83339265/article/details/138576985

舵机（SG90）

一.实物图及接线：

实物图：
自带三根线（黄，红，褐）色。
与51单片机接线图：
Vcc（红色） ------> 单片机的5V
GND（褐色） ------> 单片机的GND
信号线（黄色） ------> 这里接P21（只要不冲突，这根随机）

二.定义和原理：

参数及定义：

舵机是一种伺服驱动器，适用于角度不断变化并可以保持的控制系统。
这款舵机是模拟舵机，理解为需要不断发送PWM信号控制舵机角度，例如1ms的高电平给到信号接口，他就会传输1ms的PWM信号，舵机就会转到1msPWM信号对应的45度角。
使用的是4.8V-6V的电压，正常接单片机的5V就行，有时候舵机出现卡顿或不转，有可能是电压不够，注意这点。精度可以控制在0.2cm。

原理：
占空比：就是一个周期内，高电平所占比例，舵机角度转动多少就是要看高电平占多少，理解这个很重要。

舵机工作的一个周期20ms，这个固定。通过给信号口输入控制信号（0.5ms-2.5ms）多少决定舵机转动的角度。
控制信号对应角度：（忽略上图角度）
0.5ms -----> 0度
1.0ms -----> 45度
1.5ms -----> 90度
2.0ms -----> 135度
2.5ms -----> 180度
这里需要用到定时器来控制舵机的一个周期及控制控制信号的时间。

三.代码思路：

定时器的初始化：（以定时器0举例）

选择定时器0的定时模式且方式1；
设置初值TH0和TL0，正常情况下定时0.5ms溢出，因为刚好是角度控制信号的倍数，方便理解，也可以是0.1ms溢出，这里用0.5ms举例。
打开定时器启动位TR0；
打开总中断EA；
打开定时器0中断ET0；

void Time0_Init()
{
        TMOD=0x01;
        TH0=(65536-500)/256;
        TL0=(65536-500)%256;
        TR0=1;
        EA=1;
        ET0=1;
}

定时器中断函数：

定义一个变量，用来统计中断次数（定时器溢出申请中断次数），让它递增，直到递增到能够让舵机完成一个周期20ms，也就是40次（0.5ms*40=20ms），才让它归0，反复形成20ms的周期。
不能忘了重新给TH0和TL0重新赋予初值。
定义一个全局变量，用来控制舵机要转的角度，让它与中断次数变量对比，例如，if（中断次数<舵机角度变量）{给PWM信号}；理解为：一个中断次数时间0.5ms，当舵机角度变量为3时，说明将产生3个PWM信号，这个PWM信号的产生由给P21高电平产生。如果中断次数>舵机角度变量就不给PWM信号，即else{不给PWM信号}
结合下图理解：

void Time0() interrupt 1
{
        count++;                       //定义一个变量统计中断次数
        TH0=(65536-500)/256;
        TL0=(65536-500)%256;
        if(count==40)                  //一个20ms的周期
        {
                count=0;
        }        
        if(count<number)               //通过给number赋值决定舵机转动角度
        {
                SG90=1;               //给P21口高电平表示传输PWM信号
        }
        else
        {
                SG90=0;
        }
}

主函数：

调用定时器初始化函数。
可以调整舵机初始角度。
while循环里给舵机角度变量赋值，若要让舵机在两个角度之间跳变，则用延时控制速度。还可以用按键控制想要的角度。

void main()
{
        Time0_Init();
        SG90=1;
        while(1)
        {
                number=1;
                count=0;                //在舵机转动后清空中断次数，为下一个角度做准备
                Delay1ms(1000);
                number=3;
                count=0;
                Delay1ms(1000);
        }
}

四.总代码：

现象1：从0度—>135度来回转动

#include <REGX52.H>
#include "Delay1ms.h"
sbit SG90=P2^1;
void Time0_Init();
unsigned char count=0;
unsigned char number=0;
void main()
{
        Time0_Init();
        SG90=1;
        while(1)
        {
                number=1;
                count=0;
                Delay1ms(1000);
                number=3;
                count=0;
                Delay1ms(1000);
        }
}
void Time0_Init()
{
        TMOD=0x01;
        TH0=(65536-500)/256;
        TL0=(65536-500)%256;
        TR0=1;
        EA=1;
        ET0=1;
}
void Time0() interrupt 1
{
        count++;
        TH0=(65536-500)/256;
        TL0=(65536-500)%256;
        if(count==40)
        {
                count=0;
        }        
        if(count<number)
        {
                SG90=1;
        }
        else
        {
                SG90=0;
        }
}

现象2.独立按键控制0度—>90度转动

#include <REGX52.H>
#include "Delay1ms.h"
sbit SG90=P2^1;
void Time0_Init();
unsigned char count=0;
unsigned char number;
void main()
{
        Time0_Init();
        SG90=1;
        while(1)
        {
                if(P3_1==0)
                {
                        number=1;
                        count=0;
                }
                if(P3_0==0)
                {
                        number=3;
                        count=0;
                }
                
                
        }
}
void Time0_Init()
{
        TMOD=0x01;
        TH0=(65536-500)/256;
        TL0=(65536-500)%256;
        TR0=1;
        EA=1;
        ET0=1;
}
void Time0() interrupt 1
{
        count++;
        TH0=(65536-500)/256;
        TL0=(65536-500)%256;
        if(count==40)
        {
                count=0;
        }        
        if(count<number)
        {
                SG90=1;
        }
        else
        {
                SG90=0;
        }
}