【mcuclub】舵机-SG90

一、实物图（SG90）

二、原理图

三、简介

舵机（英文叫Servo），是伺服电机的一种，伺服电机就是带有反馈环节的电机，这种电机可以进行精确的位置控制或者输出较高的扭矩。舵机也叫RC伺服器，通常用于机器人、遥控汽车，飞机航模等。类似舵机这样的伺服系统通常由小型电动机，电位计，嵌入式控制系统和变速箱组成。电机输出轴的位置由内部电位计不断采样测量，并与微控制器（例如STM32,Arduino）设置的目标位置进行比较；根据相应的偏差，控制设备会调整电机输出轴的实际位置，使其与目标位置匹配，这样就形成了闭环控制系统。

四、内部结构

①：信号线：接收来自微控制器的控制信号；

②：电位器：可以测量输出轴的位置量，属于整个伺服机构的反馈部分；

③：内部控制器：处理来自外部控制的信号，驱动电机以及处理反馈的位置信号，是整个伺服机构的核心；

④：电机：作为执行机构，输出多少转速，转矩，位置；

⑤：传动机构/舵机系统：该机构根据一定传动比，将电机输出的行程缩放到最终输出的角度上；

五、工作原理

舵机内部有一个基准电路，产生周期为20ms、宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。经过电路板IC方向判断，再驱动无核心马达开始转动，透过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置检测器送回信号，判断是否已经到位。

舵机转动的角度是通过调节PWM信号的占空比来实现的。标准的PWM信号的周期固定为20ms，理论上脉宽分布应该在1ms到2ms之间，实际上在0.5ms到2.5ms之间，脉宽与转角0°——180°相对应。不同厂家不同型号的舵机也会有所差异。

六、程序

/**********************************

变量定义

**********************************/

uint servo_pwm = 4;              //舵机pwm值

/**********************************

函数定义

**********************************/

/****

*******定时器0初使化函数

*****/

void Timer0_Init(void)

{

   TMOD &= 0xF0;                 //清除 T0 的工作模式

   TMOD |= 0x01;                 //配置 T0 的GATE=0;C/T=0; M1=0; M0=1;(模式1(16位))

   TH0 = (65536-92)/256;         //配置 T0 高8位计数初始值

   TL0 = (65536-92)%256;         //配置 T0 低8位计数初始值

   TR0 = 1;                     //启动 T0

   ET0 = 1;                      //启动 T0 中断

   EA = 1;                      //打开总中断

}

/****

*******T0计时中断函数

*****/

void Timer0_Handler(void) interrupt 1

{

   static uint timer0_count;

   TR0 = 0;                            //关定时器

   TH0 = (65535-92)/256;               //重新赋初值

   TL0 = (65535-92)%256;

   timer0_count++;

   if(timer0_count >= 200)    //定义一个周期，T = 20ms清零

   {

      timer0_count = 0;

   }

   if(timer0_count < servo_pwm)        //调节占空比

   {

      SERVO = 1;

   }

   else

   {

      SERVO = 0;

   }

   TR0 = 1;                           //开定时器

}

流程设计

首先初始化引脚，然后初始化定时器，在定时器中断函数中定义一个周期，调节周期内高电平的占空比，从而调整角度。