舵机的相关原理与控制原理
什么是舵机：
在机器人机电控制系统中，舵机控制效果是性½的重要½响因素。
舵机可以在微机电系统和航模中½为基本的输
出执行机构，其简单的控制和输出½得单片机系统非常容易与之接口。舵机是一种½½（角度）伺服的驱动器，适用于
那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。目前在高档遥控玩具，如航模，包括飞机模型，½艇模型；遥控机器人
中已经½用得比较普遍。舵机是一种俗称，其实是一种伺服马达。
工½原理：
控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏½电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，½
度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏½电压与电½器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机
驱动芯片决定电机的正反½。½电机½速一定时，通过级联减速½½带动电½器旋½，½得电压差为0，电机停止½动。
½然我们可以不用去了解它的具½工½原理，知道它的控制原理就够了。就象我们½用晶½管一样，知道可以拿它来做
开关管或放大管就行了，至于管内的电子具½怎么流动是可以完全不用去考虑的。
舵机的控制：
舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一
般为0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。以180度角度伺服为例，那么对应
的控制关系是这样的：
0.5ms--------------0度；
1.0ms------------45度；
1.5ms------------90度；
2.0ms-----------135度；
2.5ms-----------180度；
这只是一种参考数值，具½的参数，请参见舵机的技术参数。小型舵机
4.8V 6V，½速也不是很快，一般为0.22/60
0.22/60
0.18/60
的工½电压一般为4.8V
6V
4.8V或6V
0.22/60度或0.18/60
0.18/60度，所
以假如½更改角度控制脉冲的½度太快时，舵机可½反应不过来。如果需要更快速的反应，就需要更高的½速了。要精
确的控制舵机，其实没有那么容易，很多舵机的½½等级有1024个，那么，如果舵机的有效角度范围为180度的话，其控
制的角度精度是可以达到180/1024度约0.18度了，从时间上看其实要求的脉½控制精度为
2000/1024us约2us。如果½拿了
个舵机，连控制精度为1度½达不到的话，而且还看到舵机在发抖。在这种情况下，只要舵机的电压没有抖动，那抖动的
就是½的控制脉冲了。而这个脉冲为什么会抖动呢？½然和½选用的脉冲发生器有关了。一些前辈喜欢用
555来调舵机的
驱动脉冲，如果只是控制几个点½½伺服½像是可以这么做的，可以多用几个开关引些电阻出来调占空比，这么做简单
吗，应该不会啦，调试应该是非常麻烦而且运行也不一定可靠的。其实主要还是他那个年代，单片机这东西不流行呀，
哪里会哟！½用传统单片机控制舵机的方案也有很多，多是利用定时器和中断的方式来完成控制的，这样的方式控制
1个
舵机还是相½有效的，½是随着舵机数量的增加，也许控制起来就没有那么方便而且可以达到约
2微秒的脉½控制精度
了。听说AVR也有控制32个舵机的试验板，不过精度½不½达到
2微秒可½还是要泰克才知道了。其实测试起来很简单，
½只需要将其控制信号与示波器连接，然后让试验板输出的舵机控制信号以2微秒的½度递增。为什么FPPA就可以很方便
地将脉½的精度精确地控制在2微秒甚至2微秒一下呢。主要还是
delay memory这样的具有创造性的指令发挥了功效。该
指令的延时时间为数据单元中的立即数的值加1个指令周期（数据0出外，详情请参见delay指令½用注意事项）因为是8½
的数据存储单元，所以memory中的数据为（0½255），记得前面有提过，舵机的角度级数一般为1024级，所以只用一个
存储空间来存储延时参数½像还不够用的，所以我们可以采用2个内存单元来存放舵机的角度伺服参数了。所以这样一
来，我们可以采用这样的½件结构了：
舵机驱动的应用场合：
高档遥控仿真½,至少得包括左½和右½功½,高精度的角度控制,必然给½最真实的驾½½验.
多自由度机器人设计,为什么日本人设计的机器人可以上万RMB的出售,而½内设计的一些两三千块也卖不出去呢 ,还是一
个品质的问题.
多路伺服航模控制,电动遥控飞机,油动遥控飞机,航海模型等
三条线分别为电源线、接地线与讯号线。电源线∶红色，接地线∶棕色，讯号线∶橙色
三条线分别为电源线、接地线与讯号线。电源线∶红色，接地线∶黑色，讯号线∶½色
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