首页 > 其他分享 >SG90舵机的原理和控制方式

SG90舵机的原理和控制方式

时间:2023-03-23 23:31:31浏览次数:51  
标签:高电平 舵机 sg90 180 ms 原理 PWM SG90

SG90舵机的原理和控制方式_舵机


前言

做过机器人、智能车或者玩航模的朋友应该对舵机不会陌生,这种舵机也是很常用的。

舵机只是我们通俗的叫法,它的本质是一个伺服电机,也可以叫做位置(角度)伺服驱动器。一般被应用在那些需要控制角度变化的系统中,可以方便的实现转动任意的角度,实现控制角度的变化。

sg90舵机的图示:

SG90舵机的原理和控制方式_舵机_02



1、sg90舵机的应用场景

(1)航模

在很多的航模中,sg90舵机都被用于两翼的位置控制,从而实现航模的转向,倾斜之类的。因为航模本身的要求,需要尽量的控制航模的自重,而sg90舵机的重量本身就很轻,扭矩也大,所以能很好的满足要求。如下:

SG90舵机的原理和控制方式_舵机_03

(2)智能小车的转向桥

因为sg90舵机的精准角度控制,所以在很多的智能小车类中被用作转向控制。如下的一个简易转向桥:

(3)云台控制

将sg90用于云台控制也是很常见,如下:

SG90舵机的原理和控制方式_舵机_04




2、sg90舵机的参数

(1)sg90舵机的一些重要特性参数:

1)工作扭矩:16KG/CM

2)反应速度:0.12 - 0.13秒/60°

3)温度范围:-30° ~ +60°

4)死区设定:5微妙

5)转动角度:常见0°、90°、180°、360°

6)电压范围:3V - 5V


(2)sg90舵机的接线定义

sg90舵机的接线定义如下:

SG90舵机的原理和控制方式_舵机_05



3、sg90舵机的工作原理

sg90舵机模块内是有控制电路的,控制信号通过信号线输入到内部的控制电路中,调制芯片将输入的信号进行调制,获得直流偏置电压。然后再由内部的基准电路产生周期为20ms,宽度为1.5ms的基准信号,将直流偏置电压和电位器电压进行比较,从而获得输出的电压差。由电压差控制舵机的转动,这个电压差的正负控制舵机正反转。大致原理就是这样!



4、sg90舵机的控制原理

至于如何驱动sg90电机也是比较简单的。

驱动原理:产生一个周期为20ms,高电平宽度为0.5ms-2.5ms的方波就能驱动sg90舵机。

换一种说法就是需要一个50Hz的pwm波,然后通过改变占空比来控制sg90舵机的转动角度。

下面以180°舵机为例说明,高电平宽度和sg90舵机的转动角度的关系表如下:

SG90舵机的原理和控制方式_舵机_06

占空比如下:

SG90舵机的原理和控制方式_舵机_07

方波示意如下:


或者看下面的演示图就更加形象:

SG90舵机的原理和控制方式_舵机_08

(素材源自网络,侵删!)

按照理解的话,可以根据角度和高电平的时间推断一个公式:

PWM的高电平时间 = 0.5ms +(转动角度/180°)*2ms
注意:这是根据高电平宽度和角度推算的,不一定准确,使用中还是需要根据实际情况进行参数调整


5、180° 和 360° 的舵机

据我所知道的,sg90舵机是分为两种的,一种是转角范围180°的舵机,另外一种是360°转角的舵机。这两种是存在一定的差别的。

(1)180°舵机

180°舵机是给一个PWM信号就转动到一定的角度,然后保持在这个转动之后的位置,直到有下一个不同的PWM信号,才会转到其他的角度。

转动的角度和PWM高电平的时间关系如下:

0.5ms  ---- 0度;
1ms    ---- 45度;
1.5ms  ---- 90度;
2ms    ---- 135度;
2.5ms  ---- 180度;

 

(2)360°舵机

360°舵机是给一个PWM信号,就会按照一定的速度转动,这是和180°舵机不同的地方。但是按照我自己的测试中发现,其实360°舵机按照180°舵机的控制方式,每次只发一个周期的PWM的话,也是可以控制360°舵机按照一定的角度转动的。

转动的速度和PWM高电平的时间关系如下:

0.5ms --- 正向最大转速;
1.5ms --- 速度为0;
2.5ms --- 反向最大转速;
注意:其他的转速也是可以调的!



6、控制舵机的PWM的产生方式

(1)用中断的方式

中断的方式的话,大致的步骤如下:(以转动45°为例)



1)使用一个定时器,并开启中断;

2)第一次:先设置定时器的中断时间为1ms,这段时间IO输出高电平;

3)第二次:1ms时间到了,在中断里面让IO输出低电平,并同时设置下一次中断时间为19ms。就可以产生一个周期20ms,高电平时间为1ms的PWM方波控制信号。

4)一直循环上面的 2)3)的操作




(2)用MCU的PWM输出功能

这个方法比用中断的方式就容易多了,毕竟中断过于频繁的话,对于控制程序也不好,特别是有操作系统的时候,可能会影响系统的实时性能。

MCU自动生成PWM的方式就很好了,这个过程不需要MCU的参与,极大的释放了MCU的压力。有很多的MCU本身甚至可以产生很多路的PWM输出,可以用于控制很多路的舵机。




SG90舵机的原理和控制方式_舵机_09

标签:高电平,舵机,sg90,180,ms,原理,PWM,SG90
From: https://blog.51cto.com/wangjunlv/6146027

相关文章

  • 网络对抗Exp2-后门原理与实践
    目录实验基础基础知识实验目标实验环境在主机上用ipconfig查看Windows11主机IP在Kali虚拟机中用sudoifconfig查看Kali虚拟机IP实验过程一、使用netcat获取主机操作Shell,启......
  • 后门原理与实践—20201229赵斌
    Exp2后门原理与实践—20201229赵斌基础问题回答例举你能想到的一个后门进入到你系统中的可能方式?在网上下载软件的时候,后门很有可能被捆绑在下载的软件当中;浏览网页......
  • 网络对抗实验二 后门原理与实践--20201313
    目录《网络对抗技术》——Exp2后门原理与实践一、实验准备1、实验要求2、后门3、常用的后门工具(ncat,...)二、实验内容1.使用netcat获取主机操作Shell,cron启动2.使用soc......
  • Vue,js Vuex工作原理图
    Vuex原理解析视频107传参带数据允许走这条线store管理......
  • 20201326_exp2_后门原理与实践_实验报告
    20201326EXP2-后门原理与实践一、实验基础实验目的本次实验需要我们掌握后门的基础知识,学习使用nc实现Windows,Linux之间的后门连接,学习使用Metaspolit的msfvenom指令......
  • Exp2-后门原理与实践
    目录1.基础问题问答2.实验总结与体会3.实践过程3.0Ncat的一些使用与尝试3.0.1Windows获取kali的shell3.0.2kali获得Windows的shell3.0.3kali向Windows中传输文件3.0.......
  • Exp2-后门原理与实践
    一、实验内容1.使用netcat获取主机操作Shell,cron启动2.使用socat获取主机操作Shell,任务计划启动3.用MSFmeterpreter(或其他软件)生成可执行文件,利用ncat或socat传送......
  • ESD二极管工作原理、封装、型号、选型(详解)
    常用静电防护保护器件——ESD二极管,对于电子工程师而言,并不陌生。在消费电子、家电、智能家居、可穿戴智能设备、汽车电子、安防、工业设备等产品领域中都能看到ESD二极管靓......
  • Mybatis分页插件的原理
    首先分页参数放到ThreadLocal中,拦截执行的sql,根据数据库类型添加对应的分页语句重写sql,例如select*fromtablewherea转换为(根据数据库类型添加对应语句):selectcoun......
  • 虚拟内存与malloc/new原理详解
    mallocmalloc()函数并不是系统调用,而是C库里的函数,用于动态分配内存。malloc()分配的是虚拟内存,而不是物理内存。如果分配后的虚拟内存没有被访问的话,是不会将虚拟内存......