基于PIC單片機的仿生機器魚(yú)的舵機控制

舵機的輸入線(xiàn)共有三條，紅色中間，是電源線(xiàn)，一邊黑色的是地線(xiàn)，這兩根線(xiàn)給舵機提供最基本的能源保證，主要是電機的轉動(dòng)消耗。電源有兩種規格，一是4.8V，一是6.0V，分別對應不同的轉矩標準，另外一根線(xiàn)是控制信號線(xiàn)，一般為白色。
3.2 單舵機和多舵機的角度控制
3.2.1 單舵機的角度控制：
由舵機的工作原理可知，給舵機輸入一個(gè)周期在20ms 左右，脈沖寬度在0.5ms 至2.5ms 之間的周期性脈沖信號，驅動(dòng)舵機輸出軸達到-90°到90° 之間的轉角，呈線(xiàn)性變化。并且無(wú)論外界轉矩怎樣改變，舵機的輸出軸都會(huì )保持在一個(gè)相對應的角度上，直到給它提供一個(gè)另外寬度的脈沖信號，才會(huì )改變輸出角度到新的對應的位置上。通過(guò)編程，借助單片機的輸出端口得到需要的周期性脈沖信號。
程序示例：（晶振為：4MHZ，脈沖從PORTDbits.RD0 輸出）
void delay(int j) //此函數用于產(chǎn)生0.25ms*j 的延時(shí)
{
for(i=0;ij;i++)
{

INTCONbits.TMR0IF=0; //清TMR0 中斷標志位
T0CON=0XCF; //設定TMR0L 工作于8 位定時(shí)器方式、內部時(shí)鐘、
TMR0 不用分頻
TMR0L=0X14; //設定TMR0 每0.25ms 產(chǎn)生一次中斷
L1: if(INTCONbits.TMR0IF==1)
{
INTCONbits.TMR0IF==0; //清TMR0 中斷標志位，關(guān)計時(shí)器
T0CON=0X4F;
}
else goto L1;
}
}
PORTDbits.RD0=1; // 輸出脈沖寬度為2ms，周期為20ms 的脈沖信號
delay(8);
PORTDbits.RD0=0;
delay(72);
從上面的程序可知，通過(guò)改變delay 函數的形參j，可以根據需要，得到具有相應脈沖寬度和周期的脈沖信號。例如，改變以上程序段的1 至4 行為：
PORTDbits.RD0=1;
delay(4);
PORTDbits.RD0=0;
delay(76);
得到輸出脈沖寬度為1ms，周期為20ms 的脈沖信號，然后借助for 循環(huán)，將能得到所需要的周期性脈沖信號，驅動(dòng)舵機輸出軸達到-90°到90° 之間的轉角。
3.2.2 多舵機不同角度的控制：
通過(guò)多舵機不同角度的控制，可以控制幾個(gè)舵機同時(shí)向不同角度扭轉，以達到預期的控制目的。
具體的實(shí)現方法是：在定時(shí)器延時(shí)函數中設定一個(gè)計時(shí)值t（在程序中t 在初始化時(shí)值為0），使t 在每次定時(shí)器計時(shí)完畢時(shí)加1。例如，定時(shí)器一周期的定時(shí)時(shí)間為0.25ms，則t值每加1 就相當于0.25ms。當t 的代表值達到20ms 也就是當t 等于80 時(shí)清零，這樣就可以將脈沖周期控制在20ms，再通過(guò)使用if 語(yǔ)句查詢(xún)方式，可以調節同一周期脈沖的脈沖寬度，即能使多舵機同時(shí)向不同角度旋轉。
程序示例：（晶振為：4MHZ，脈沖從PORTDbits.RD0，PORTDbits.RD1，PORTDbits.RD2三個(gè)端口中輸出）
if(t=0) //端口初始化
{
PORTDbits.RD0=1
PORTDbits.RD1=1
PORTDbits.RD2=1
}
INTCONbits.TMR0IF=0; //清TMR0 中斷標志位
T0CON=0XCF; //設定TMR0L 工作于8 位定時(shí)器方式、內部時(shí)鐘、TMR0不用分頻
TMR0L=0X14; //設定TMR0 每0.25ms 產(chǎn)生一次中斷
L1: if(INTCONbits.TMR0IF==1)
{
INTCONbits.TMR0IF==0; //清TMR0 中斷標志位，關(guān)計時(shí)器
T0CON=0X4F;
t++
}
else goto L1;
if(t=4)
PORTDbits.RD0=0; //脈沖寬度為：1ms
else if(t=6)
PORTDbits.RD1=0; //脈沖寬度為：1.5ms
else if(t=8)
PORTDbits.RD2=0; //脈沖寬度為：2ms
else(t=80)
t=0; //脈沖周期為：0.25ms*80=20ms