AT89C2051单片机实现的多路PWM舵机控制器

"基于AT89C2051的多路舵机控制器设计，采用外部中断计数的PWM波形实现，具有低成本和多路独立输出的优势，适合机器人、航模等领域。" 在电子工程和自动化领域，舵机控制器扮演着至关重要的角色，特别是在机器人、机电系统和航模中，它们作为执行机构，负责根据控制信号改变其输出角度。本文重点介绍了一种基于AT89C2051微控制器设计的多路舵机控制器，该控制器以外部中断计数为基础生成PWM波形，这种方法具有设计简洁、成本低廉且能够支持多路独立PWM输出的特点。 舵机本身是一种位置伺服驱动器，它的核心工作原理是通过接收PWM信号来控制输出角度。例如，FUTABA-S3003型舵机，其内部电路包括信号解调电路BA66881，当PWM信号进入后，会解调为直流偏置电压，与电位器电压比较，通过电机驱动集成电路BA6686驱动电机旋转，最终通过减速齿轮系统改变电位器的角度，实现角度定位。 舵机的控制主要依赖于电源线、地线和控制线。控制线上的PWM信号（占空比变化）决定了舵机转轴的角度，标准的PWM信号周期为20ms，频率为50Hz，脉冲宽度的改变与舵机转角成正比。 设计舵机控制器时，通常考虑使用FPGA、模拟电路或单片机。AT89C2051单片机因其性价比高和易于实现多路PWM输出而被选中。控制器硬件电路设计中，单片机通过定时器中断产生PWM信号，将20ms周期分为高电平定时Th和低电平定时T1，两者时间之和恒为20ms，脉冲宽度的调整通过改变Th和T1的值来实现。 这种设计思路使得PWM信号的生成无需额外的硬件支持，仅依靠单片机内部资源，降低了整体成本，同时由于采用中断机制，能够精确控制每个舵机的输出，确保多路PWM输出的独立性和同步性。 基于AT89C2051的多路舵机控制器设计是解决机器人和航模等应用中多执行机构控制的一种高效方案，它结合了单片机的计算能力和中断机制，实现了灵活且经济的PWM波形生成，为控制系统提供了稳定可靠的舵机驱动。