单片机 PWM 舵机控制详解：实现精密角度调节

本文档主要探讨了如何利用单片机技术进行舵机控制，这是一种常见且实用的方法，尤其在机器人机电控制系统中起着关键作用。舵机作为一种位置伺服驱动器，能够精确地控制角度变化并保持稳定，其工作原理涉及到信号调制、比较以及电机驱动。控制信号通常采用PWM（脉宽调制）形式，通过改变占空比来调节舵机的位置。 在单片机实现舵机转角控制方面，虽然FPGA和模拟电路也有能力生成PWM信号，但由于成本高、电路复杂，不适合大多数应用。相比之下，单片机因其成本低、体积小和易于集成的优势被广泛采用。单片机能提供微秒级的脉宽精度，有助于提高舵机的转角控制精度，其数字信号处理特性使其对干扰的抵抗能力强，提高了系统的稳定性和可靠性。 在控制设计上，针对单个舵机的控制，通过调整单片机定时器的中断初值，实现20ms周期信号的分段中断，即一次短定时中断和一次长定时中断，这样简化了硬件需求，减少了软件复杂性，同时确保了高效的控制性能和高精度。 整个设计过程包括基本的PWM信号产生，即固定周期的20ms信号，以及脉宽调整，即通过软件算法控制PWM信号的占空比，以实现精确的舵机角度控制。这一技术对于无人机、机器人以及各种需要精细角度控制的应用场景来说，是一项必不可少的基础技能。通过学习和实践这种技术，开发者可以更好地掌握舵机控制的基本原理，并将其应用于实际项目中。