舵机内部控制程序

payne_pan

着急先看测试视频




要写舵机内部控制程序，必须了解构成舵机的器件

电位计，测量轴转动的角度 （一般3K-5K）
（图片涉及外部联系方式予以删除版主留）


减速齿轮， 把小直流电机的转动力量转化为大力矩



电机驱动 4个三级管/mos管构成的H桥，控制电机正反转


控制芯片：读取pwm值，电位计的值，比较差异，驱动H桥使电机转动



舵机 = 减速直流电机 + H桥+电位计+程序 + PWM读取


在arduino  nano/pro_mini 实现的程序如下

1. /* by Payne.Pan 2017.2 */
   
2. /* only for study      */
   
3. #define A   5
   
4. #define B   6
   
5. #define Delta 5
   
6. 
   
7. long prev_time=0;
   
8. long pwm=0;
   
9. 
   
10. 
    
11. void rising() {
    
12.   prev_time = micros();
    
13.   attachInterrupt(0, falling, FALLING);
    
14. }
    
15. 
    
16. 
    
17. void falling() {
    
18.   pwm = micros()-prev_time;
    
19.   attachInterrupt(0,rising, RISING);
    
20. }
    
21. 
    
22. void runMotor(int dir) {
    
23.   if (dir == 0) {
    
24.     digitalWrite(A,LOW);
    
25.     digitalWrite(B,LOW);
    
26.   }else if (dir > 0) {
    
27.     digitalWrite(A,HIGH);
    
28.     digitalWrite(B,LOW);
    
29.   } else {
    
30.     digitalWrite(A,LOW);
    
31.     digitalWrite(B,HIGH);
    
32.   }
    
33. }
    
34. 
    
35. void setup() {
    
36.   pinMode(2,INPUT);
    
37.   pinMode(A,OUTPUT);
    
38.   pinMode(B,OUTPUT);
    
39.   pinMode(A0,INPUT);
    
40.   attachInterrupt(0,rising, RISING);
    
41. }
    
42. 
    
43. void loop() {
    
44.   int a = analogRead(A0);
    
45.   a = map(a,0,1023,500,2500);
    
46.   if (pwm-a > Delta) {
    
47.     runMotor(1);
    
48.   } else if (pwm-a < -Delta) {
    
49.     runMotor(-1);
    
50.   } else {
    
51.     runMotor(0);
    
52.   }
    
53. }

复制代码

更完整的内容参见：http://bbs.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1253266&page=1&extra=#pid19306380

jtdst

顶，科普类的越多越好。

huhuzz

这个程序好用吗？只能说是原理验证吧。

payne_pan

huhuzz 发表于 2017-2-24 01:48
这个程序好用吗？只能说是原理验证吧。

好不好用，自己试验一下就知道了。如果你觉得有问题，那问题在哪里？ 我们来交流。

huhuzz

payne_pan 发表于 2017-2-24 07:16
好不好用，自己试验一下就知道了。如果你觉得有问题，那问题在哪里？ 我们来交流。

先是舵角，它是按电位器的全行程来动作，按照300度的电位器角度，对应到1ms到2ms的脉宽，就是150度的舵角，几乎翻倍了。
然后是精度，micro()函数大约4微秒精度，再加上设置的5微秒死区，就是大约正负9微秒精度，对应到1ms到2ms的脉宽，大约1.8%精度，觉得大了点。
再有电机的驱动没有调速，任何情况都是全力驱动电机动作，觉得会抖舵。
另外有个隐患就是micro()函数每71分钟会产生一次溢出，有可能造成舵机抽疯一下。不过这种情况很难发生，很少有续航时间那么长的模型。

payne_pan

好，一起探讨
1）舵角跟脉宽无关   180电位计 90度 = 360度电位计 180度
2)  这个问题我没办法解决 （我能想到换 stm32，高精度电位计， 你有什么办法？）
3）根据需要调整幅度，用ananlogwrite 调速
4)  溢出不是问题（试验下两个 unsgined 相减），   不要意思，我居然用的 signed

sftdtf

两位大神

huhuzz

可以试试换个mcu，analogread()读一次居然要100微秒。
电机调速可以用pwm，da输出还要加模拟电路。

payne_pan

huhuzz 发表于 2017-2-26 11:05
可以试试换个mcu，analogread()读一次居然要100微秒。
电机调速可以用pwm，da输出还要加模拟电路。

你做什么呀？
遥控器输出 50 hz, 就算200hz 5ms时间还不够用呀？

huhuzz

payne_pan 发表于 2017-2-26 12:16
你做什么呀？
遥控器输出 50 hz, 就算200hz 5ms时间还不够用呀？

数码舵机嘛，不是测过最高支持500Hz的信号吗

payne_pan

huhuzz 发表于 2017-2-27 10:08
数码舵机嘛，不是测过最高支持500Hz的信号吗

交流不是抬杠！   难道不支持读取500hz吗？

之前你提问，我给解答，现在该我提问了。
换三相交流电机，你该如何办？
如果让你把pid算法融入进去，你如何搞？

payne_pan

谁能发个帖子，叫emax 公布他们舵机角度误差，输入输出响应延迟，那就非常有趣了！

huhuzz

payne_pan 发表于 2017-2-27 12:12
交流不是抬杠！   难道不支持读取500hz吗？

之前你提问，我给解答，现在该我提问了。

无刷舵机？做云台用？

payne_pan

huhuzz 发表于 2017-2-28 12:07
无刷舵机？做云台用？

高档舵机内部是无刷电机
给你提的问也是我正思考的问题。

xiaobao147

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