使用avr单片机写一个按键控制舵机转动的程序,要求如下,使用定时器pwm控制舵机转动,当按键一按下并一直按下时,舵机缓慢正转,松开时舵机停止转动,当按键二按下并一直按下,舵机缓慢反转,当按键松开时舵机停止转动,且舵机最多只能转动180°,写出程序并给出注释
时间: 2023-08-23 21:05:59 浏览: 146
首先需要说明的是,本回答提供的是基于ATmega328P单片机的程序代码。如果使用其他单片机,需要根据具体情况进行修改。
以下是代码及注释:
```c
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#define F_CPU 16000000UL // 单片机主频为16MHz
#define PWM_FREQ 50 // 舵机PWM信号频率为50Hz
#define SERVO_MAX_ANGLE 180 // 舵机最大旋转角度为180度
#define SERVO_MIN_PULSE_WIDTH 600 // 舵机最小脉宽为0.6ms
#define SERVO_MAX_PULSE_WIDTH 2400 // 舵机最大脉宽为2.4ms
volatile uint8_t isButton1Pressed = 0; // 按键1是否被按下
volatile uint8_t isButton2Pressed = 0; // 按键2是否被按下
volatile uint8_t servoAngle = 0; // 当前舵机旋转角度
// 初始化定时器1
void initTimer1() {
TCCR1A |= (1 << COM1A1) | (1 << WGM11); // 设置OC1A为PWM输出模式,启用16位定时器1的PWM模式14
TCCR1B |= (1 << WGM13) | (1 << WGM12) | (1 << CS11); // 启用16位定时器1的PWM模式14,设置分频系数为8
ICR1 = F_CPU / (8 * PWM_FREQ) - 1; // 计算PWM周期并设置给ICR1
}
// 初始化IO口
void initIO() {
DDRB |= (1 << PB1); // 设置PB1为输出模式,用于控制舵机
DDRD &= ~((1 << PD2) | (1 << PD3)); // 设置PD2和PD3为输入模式,用于读取按键
PORTD |= (1 << PD2) | (1 << PD3); // 启用PD2和PD3的上拉电阻
}
// 延迟函数,用于控制舵机缓慢转动
void delay(uint16_t ms) {
while (ms--) {
_delay_ms(1);
}
}
// 更新舵机PWM脉宽
void updateServoPulseWidth() {
uint16_t pulseWidth = SERVO_MIN_PULSE_WIDTH + servoAngle * (SERVO_MAX_PULSE_WIDTH - SERVO_MIN_PULSE_WIDTH) / SERVO_MAX_ANGLE;
OCR1A = pulseWidth * 2; // 由于使用16位定时器1的PWM模式14,OCR1A需要乘以2
}
int main(void) {
initTimer1(); // 初始化定时器1
initIO(); // 初始化IO口
sei(); // 启用全局中断
while (1) {
if (isButton1Pressed) { // 按键1被按下
if (servoAngle < SERVO_MAX_ANGLE) { // 如果舵机未到达最大角度
servoAngle++; // 增加舵机旋转角度
updateServoPulseWidth(); // 更新舵机PWM脉宽
delay(10); // 停顿10ms,使舵机缓慢转动
}
}
else if (isButton2Pressed) { // 按键2被按下
if (servoAngle > 0) { // 如果舵机未到达最小角度
servoAngle--; // 减小舵机旋转角度
updateServoPulseWidth(); // 更新舵机PWM脉宽
delay(10); // 停顿10ms,使舵机缓慢转动
}
}
else { // 没有按键被按下
_delay_ms(50); // 延迟50ms,节约CPU资源
}
}
}
// 按键1中断服务程序
ISR(INT0_vect) {
isButton1Pressed = (PIND & (1 << PD2)) ? 0 : 1; // 判断按键1是否被按下
}
// 按键2中断服务程序
ISR(INT1_vect) {
isButton2Pressed = (PIND & (1 << PD3)) ? 0 : 1; // 判断按键2是否被按下
}
```
程序中使用了定时器1的PWM模式14来控制舵机转动,使用了外部中断INT0和INT1来读取按键状态。为了实现舵机缓慢转动,我们使用了一个延迟函数`delay()`来控制延迟时间。
需要注意的是,由于舵机的控制信号是PWM信号,所以我们需要使用一个计算舵机PWM脉宽的函数`updateServoPulseWidth()`。在这个函数中,我们根据当前舵机旋转角度来计算PWM脉宽,然后将脉宽设置给OCR1A寄存器。
另外,为了使舵机最多只能旋转180度,我们在程序中使用了一个常量`SERVO_MAX_ANGLE`来表示舵机最大旋转角度,同时在按键处理程序中对舵机旋转角度进行了判断。
最后,为了节约CPU资源,我们在没有按键被按下时使用了一个50ms的延迟。这个延迟时间可以根据实际情况进行调整。
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