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舵机原理及PWM信号与角度关系

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:舵机有很多规格,但所有的舵机都三根外接线,一般为棕、红和橙三种颜色,棕色为接地线,红色为电源正极线,橙色为信号线,如图7-7所示。图7-7舵机示意图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PWM信号的周期固定为20 ms,理论上脉宽分布应为1~2 ms,但是,事实上脉宽可为0.5~2.5 ms,脉宽与舵机的转角0°~180°相对应。图7-8PWM与所转角度的关系

舵机原理及PWM信号与角度关系

舵机是一种位置伺服的驱动器,主要由外壳、电路板、无核心马达齿轮与位置检测器构成。舵机内部有一个基准电路,可以产生周期为20 ms、宽带为1.5 ms的基准信号。接收机或MCU发出的控制信号一般是一个周期为20 ms左右、宽度为1~2 ms的脉冲信号。当舵机收到该信号后,会马上激发出一个与之频率相同的、宽度为1.5 ms的负向标准脉冲;之后这两个脉冲在一个加法器中进行相加得到所谓的差值脉冲。输入信号脉冲如果宽于负向的标准脉冲,得到的就是正的差值脉冲;如果输入脉冲比标准脉冲窄,相加后得到的是负的脉冲。此差值脉冲放大后就是驱动舵机正反转动的动力信号。舵机电机的转动,通过齿轮组减速后,同时驱动转盘和标准脉冲宽度调节电位器转动,直到标准脉冲与输入脉冲宽度完全相同,差值脉冲消失时才会停止转动,这就是舵机的工作原理。一般舵机旋转的角度范围是0°~180°。

舵机有很多规格,但所有的舵机都三根外接线,一般为棕、红和橙三种颜色,棕色为接地线(GND),红色为电源正极线(VCC),橙色为信号线(PWM),如图7-7所示。

图7-7 舵机示意图(www.xing528.com)

舵机转动的角度是通过调节PWM(脉冲宽度调制)信号的占空比来实现的,标准PWM信号的周期固定为20 ms(50 Hz),理论上脉宽分布应为1~2 ms,但是,事实上脉宽可为0.5~2.5 ms,脉宽与舵机的转角0°~180°相对应(见图7-8)。值得注意的是,对于同一信号,不同品牌舵机旋转的角度也会有所不同。

图7-8 PWM与所转角度的关系

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