舵機是一種位置伺服的驅動器。它接收一定的控制信號，輸出一定的角度，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統。在微機電系統和航模中，它是一個基本的輸出執行機構。以FUTABA-S3003型舵機為例，圖1是FUFABA-S3003型舵機的內部電路。

　　舵機的工作原理是：PWM信號由接收通道進入信號解調電路BA66881。的12腳進行解調，獲得一個直流偏置電壓。該直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差由BA6688的3腳輸出。該輸出送人電機驅動集成電路BA6686，以驅動電機正反轉。當電機轉速一定時，通過級聯減速齒輪帶動電位器R。，旋轉，直到電壓差為O，電機停止轉動。舵機的控制信號是PWM信號，利用占空比的變化改變舵機的位置。

　　舵機的控制方法

　　電源線和地線用于提供舵機內部的直流電機和控制線路所需的能源．電壓通常介于4～6V，一般取5V。注意，給舵機供電電源應能提供足夠的功率。控制線的輸入是一個寬度可調的周期性方波脈沖信號，方波脈沖信號的周期為20 ms（即頻率為50 Hz）。當方波的脈沖寬度改變時，舵機轉軸的角度發生改變，角度變化與脈沖寬度的變化成正比。某型舵機的輸出軸轉角與輸入信號的脈沖寬度之間的關系可用圍 3來表示。

　　舵機控制器硬件電路設計

　　從上述舵機轉角的控制方法可看出，舵機的控制信號實質是一個可嗣寬度的方波信號（PWM）。該方波信號可由FPGA、模擬電路或單片機來產生。采用FPGA成本較高，用模擬電路來實現則電路較復雜，不適合作多路輸出。一般采用單片機作舵機的控制器。目前采用單片機做舵機控制器的方案比較多，可以利用單片機的定時器中斷實現PWM。該方案將20ms的周期信號分為兩次定時中斷來完成：一次定時實現高電平定時Th；一次定時實現低電平定時T1。Th、T1的時間值隨脈沖寬度的變換而變化，但，Th+T1=20ms。該方法的優點是，PWM信號完全由單片機內部定時器的中斷來實現，不需要添加外圍硬件。缺點是一個周期中的PWM信號要分兩次中斷來完成，兩次中斷的定時值計算較麻煩；為了滿足20ms的周期，單片機晶振的頻率要降低；不能實現多路輸出。也可以采用單片機+8253計數器的實現方案。該方案由單片機產生計數脈沖（或外部電路產生計數脈沖）提供給8253進行計數，由單片機給出8253的計數比較值來改變輸出脈寬。該方案的優點是可以實現多路輸出，軟件設計較簡單；缺點是要添加l片8253計數器，增加了硬件成本。本文在綜合上述兩個單片機舵機控制方案基礎上，提出了一個新的設計方案，如圖4所示。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠