简单的用单片机控制舵机的实验，给初学者做个参考(10月21日加个4通的模拟波形图)

铁皮 · 发表于 2012-10-12 23:21

本帖最后由铁皮于 2012-10-21 20:05 编辑

N年没发贴了，先上程序，这是可以直接编译后写入单片机的程序，不要笑话，程序还有很大优化的余地，喜欢的自已优吧
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 000BH  ;周期定时器T0中断服务程序
LJMP INTT0
ORG 001BH  ;占空比定时器T1中断服务程序
LJMP INTT1
ORG 0100H
MAIN: CLR P1.7  ;P1.7置低电平，第一个周期全低电平
MOV IE, #00H ;关所有中断
SETB PT0  ;T0中断为最高优先级
MOV TMOD, #11H ;T1为16位，T0为16位
MOV TH0, #0B1H ;T0初值45536，周期20mS
MOV TL0, #0E0H
MOV R0, #7DH ;占空值寄存器赋初值125,中间位置,R0范围:0-250
SETB EA  ;开总中断
SETB ET0  ;允许T0中断
SETB ET1  ;允许T1中断
SETB TR0  ;开启T0
BUTTON: MOV P3, #0FFH ;P3=1再读判断
JNB P3.0, BUTTON1 ;没按下P3.0则判断P3.1,按下P3.0则转+程序
JNB P3.1, BUTTON2 ;没按下P3.1继续扫描，按下P3.1时转-程序
AJMP BUTTON

;周期定时器T0中断服务程序，主要功能为将输出变高，计算T1值
INTT0: PUSH ACC
CLR TR1  ;停止T1定时器
MOV TH0, #0B1H ;T0初值45536，周期20mS
MOV TL0, #0E0H ;重装T0初值
STT1: SETB P1.7
MOV A, R0 ;T1=65536-((R0*4)+1000)=64536-R0*4
MOV B, #4H ;R0*4
MUL AB  ;R0*4
MOV  R6, A ;将低8位寄存入R6,空出A
MOV  A, #18H
SUBB A, R6 ;#18H-R6得出低8位值
MOV TL1, A ;装计算出的低8位装入T1
MOV A, #0FCH ;计算高8位
SUBB A, B ;高8位-#0FC
MOV TH1, A ;装计算出的高8位装入T1
SETB TR1  ;开启T1定时器
CLR  C
OUT0:POP ACC
RETI
;占空比定时器T1中断服务程序
INTT1: PUSH ACC
CLR P1.7  ;P1.7=0
POP ACC
RETI
;P3.0+键程序
BUTTON1:ACALL DL20MS  ;调用延时20mS程序消抖
JB P3.0, BUTTON ;没按P3.0则转回BUTTON(P3.0=1转)
CJNE R0,#0FAH,R0NO250;按+程序,先判R0=250已到最大，不转
AJMP BUTTON  ;已到最大跳回
R0NO250:INC R0  ;没到最大则R0+1
AJMP BUTTON
;P3.1-键程序
BUTTON2:ACALL DL20MS  ;调用延时20mS程序消抖
JB P3.1, BUTTON ;没按P3.1则转回BUTTON(P3.1=1转)
CJNE R0,#00H,R0NO00 ;-程序,先判R0=00不转
AJMP BUTTON  ;跳出，等待按键
R0NO00: DEC R0  ;R0-1
AJMP BUTTON
;20mS延时子程序
DL20MS: MOV R1, #0FAH ;R1赋值250
MOV R2, #28H ;R2赋值40,40*250=10000
XHR1: DJNZ R1, XHR1
MOV R1, #0FAH
DJNZ R2, XHR1
RET
END

说明：
用的是89C2051，白菜价2元一片
p1.7输出信号
P3.0按键逆时针转，p3.1按键顺时针转
T0做周期定时器，周期为20ms，时间到使p1.7输出高电平。
R0做占空比寄存器，数值通过按键控制在0至250之间，
T1做高电平时间定时器，溢出时间为1至2mS之间（要想再精确点还得减去T1启动前运行程序的时间），时间到使p1.7输出低电平，时间值由R0决定
按P3.0时R0慢慢增加，直至250，按P3.1时R0慢慢减小，直至0，通过T0中断服务程序中用R0计算得出对应T1值在1至2mS范围
用Keil uVision4调试程序、生成HEX文件，用ISIS 7 Professional模拟、看波形，用硕飞SP300写入单片机，简单搭的2051最小系统
上机实验舵机角度变化范围为90度，将T1值范围加大应该角度变化会变大
开机时R0设为125，即中间位置

开机时在中间

顺时针到底

逆时针到底

手绘简图，P1.7要直驱那个1K上拉电阻不能少

10月21日加个4通的测试波形图（CH1:0度，CH2：72度，CH3:90度，CH4:180度）4个通道的角度由4个存储器的值决定，4通的程序跟上面单通相差较大，0-180度，8位分辨率，只用了T0一个定时器，为的是留一个定时器做串行通信用，不要笑话，我还不会串口程序，8通及以下用51都没问题，而且程序变化不大

danding · 发表于 2012-10-12 23:29

晚来秋 · 发表于 2012-10-13 00:09

3dbuild · 发表于 2012-10-13 11:29

本帖最后由 3dbuild 于 2012-10-13 11:33 编辑

高手啊，当年我就是看着这些复杂的单片机汇编指令，觉得这个太麻烦了没学，现在用了AVR和Arduino，才知道单片机也可以用C++，才玩起了单片机。用Arduino写这个程序更简单，可以写到4圆多一片的M8单片机里，运行速度是51的20倍左右

程序：

#include <Servo.h>

Servo myservo;  // 舵机object

int potpin = 0;  // 电位器输入PIN
int val; // 电位器读数

void setup()
{
  myservo.attach(9);  // 舵机object使用PIN9
}

void loop()
{
  val = analogRead(potpin);          // 读出电位器读数(结果范围0 - 1023)
  val = map(val, 0, 1023, 0, 179);    // 电位器读数转换到舵机角度(结果范围0 - 180)
  myservo.write(val);                // 设置舵机角度
  delay(15);                         // 等待15ms，使舵机转动到指定角度
}

3dbuild · 发表于 2012-10-13 11:43

LZ的控制精度是250级，最小调节角度0.72度，上面Arduino的程序使用了write函数，直接输入角度，控制精度是180级

把map(val, 0, 1023, 0, 179)换成map(val, 0, 1023, 0, 2000);
把write换成writeMicroseconds就变成1024级，最小调节角度0.18度

铁皮 · 发表于 2012-10-13 11:45

3dbuild 发表于 2012-10-13 11:29
高手啊，当年我就是看着这些复杂的单片机汇编指令，觉得这个太麻烦了没学，现在用了AVR和Arduino，才知道单 ...

当初也学了一下单片机的C,可能是没学到位，编译出来乱78遭的，所以又回到汇编了，汇编除了在做数学运算方面差点外其它方面还是很直观的很好用的，51太落后了，所以也想换avr玩玩

铁皮 · 发表于 2012-10-13 11:49

3dbuild 发表于 2012-10-13 11:43
LZ的控制精度是250级，最小调节角度0.72度，上面Arduino的程序使用了write函数，直接输入角度，控制精度是1 ...

对于8位单片机又用汇编来做的话最简单的就是做8位精度，8位实在不够用的情况才考虑10位以上

3dbuild · 发表于 2012-10-13 11:50

建议换avr时先买一个Arduino来玩，几十圆就好了，现成的库函数一大把，基本上常见的芯片都有对应的程序，很方便，等搞熟悉了，就可以用Arduino的库，自己搭硬件来玩

看看官网：http://www.arduino.cc/

seanshuai · 发表于 2012-10-14 21:15

高手云集呀

狐狸 · 发表于 2012-10-15 18:23

pic单片机也可以，还可用PICBASIC PRO编程，与C一样简单：
12f509中的舵机测试程序：
INPUT GPIO.0
INPUT GPIO.1
INPUT GPIO.2
OUTPUT GPIO.5
B1 VAR BYTE
B2 VAR BYTE
B3 VAR BYTE
B1=0
B2=0
B3=150
LOW GPIO.5
MAIN:
IF GPIO.1=0 THEN B1=B1+1
IF B1=5 THEN B3=B3+1
IF B1=5 THEN B1=0
IF B3>=200 THEN B3=200
IF GPIO.2=0 THEN SUBGER
IF GPIO.0=0 THEN B3=150
PAUSE 18
PULSOUT GPIO.5,B3
GOTO MAIN
SUBGER:
IF GPIO.2=1 THEN MAIN
B2=B2+1
IF B2=5 THEN B3=B3-1
IF B2=5 THEN B2=0
IF B3<=100 THEN B3=100
PAUSE 18
PULSOUT GPIO.5,B3
GOTO SUBGER

狐狸 · 发表于 2012-10-15 18:26

分辨率10微秒的

DESON · 发表于 2012-10-15 21:41

太强大了

e71 · 发表于 2012-10-19 19:05

这帖子要留个名备查。

羊是黑色 · 发表于 2012-10-21 23:43

不错用汇编写功底深厚啊

gyro · 发表于 2012-10-22 10:54

用C51，C语言写的程序，舵机玩死了也就只能做到4位步进。。。折腾死我了。。。
读取红外遥控信号，解码，然后控制舵机完成一个动作。就这点，折腾死我。。唉

铁皮 · 发表于 2012-10-22 10:56

谁能提供个单片机之间无线通信的好办法，最好是加密的，不会相互干扰

3dbuild · 发表于 2012-10-23 00:17

可以用HC-11 433无线串口，使用方便，支持3～5V宽电压使用，自己写加密通讯协议。还可以同时使用N个组网，通讯协议和485一样

铁皮 · 发表于 2012-10-23 09:15

gyro 发表于 2012-10-22 10:54
用C51，C语言写的程序，舵机玩死了也就只能做到4位步进。。。折腾死我了。。。
读取红外遥控信号，解码，然 ...

能做到4位应该就能做到8位啊，一个通道用一个存储器就是8位了，可能是C程序太臃余，不太好精确的计算时间吧

gyro · 发表于 2012-10-23 09:46

铁皮发表于 2012-10-23 09:15
能做到4位应该就能做到8位啊，一个通道用一个存储器就是8位了，可能是C程序太臃余，不太好精确的计算时间 ...

没错，目前我就只会循环延时法。结果11.095mhz的情况下，实际测量一个++就高达2us了。加上判断，本来1000us的信号宽度，就没剩下几个。。。
计时器用在红外接收上了。

铁皮 · 发表于 2012-10-23 10:05

gyro 发表于 2012-10-23 09:46
没错，目前我就只会循环延时法。结果11.095mhz的情况下，实际测量一个++就高达2us了。加上判断，本来1000 ...

我认为这种程序中最重要的是保证输出的脉冲宽度和周期的准确性，其它的事都可以在空闲的时候再做，所以决定宽度和周期的定时器中断为最高优先级。以4通来说，我是将20MS平分给4个通道，每个通道5MS的时间，一个通道中高电平时间最长是2.5MS，也就是说至少还有2.5MS的纯空闲时间可以干其它事，足够了。8通道时就紧张点，每个通道只得2.5MS，只能在定时器计数期间的0.5MS-2.5MS之间干其它事，应该也足够了，不够就任由中断打断也没多大影响。

简单的用单片机控制舵机的实验，给初学者做个参考(10月21日加个4通的模拟波形图)

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