4 舵機(jī)控制器軟件的設(shè)計(jì)

　　舵機(jī)控制器的控制核心為單片機(jī)AT89C2051。文中，程序用C5l編寫，工作方式為前后臺(tái)工作方式。單片機(jī)程序包括系統(tǒng)初始化程序、串口通信程序、上位機(jī)命令解釋與PWM脈寬生成程序和多路PWM波形輸出程序。串行通信程序和多路PWM波形輸出程序采用中斷方式。串口通信格式為渡特率9600bps、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無校驗(yàn)、ASCII碼字符通信。串口通信程序用于接收上位機(jī)發(fā)送過來的控制命令?？刂泼畈捎米远x文本協(xié)議，即協(xié)議內(nèi)容全部為ASCII碼字符。通信協(xié)議格式如圖7所示。

　　例如，要控制通道1的PWM脈寬，脈寬系數(shù)為25，則通信協(xié)議內(nèi)容為“#”“1”“0”“2”“5”“！”這6個(gè)字符。這時(shí)通道l的PWM占空比為25／256=O．098。一個(gè)通道號(hào)對應(yīng)一個(gè)PWM脈沖輸出端口。本設(shè)計(jì)為8個(gè)通道，號(hào)碼為l～8，對應(yīng)單片機(jī)的P1．o～P1．7。起始符和終止符起到幀同步的作用。串口通信程序流程如圖8所示。

　　圖8中，CHNo存放的是PWM通道號(hào)ASCII碼，Dutyl00、DutylO、Duoyl分別存放的是脈寬系數(shù)的百位數(shù)、十位數(shù)和個(gè)位數(shù)的ASCII碼（注意，若高位數(shù)為O，則該位的字符應(yīng)為“0”，不能省略。如25，完整字符應(yīng)為“O”“2”“5”。CharNo為信號(hào)量，用于對串口接收的字符順序以及串口中斷與上位機(jī)命令解釋程序之間進(jìn)行同步。

　　5 舵機(jī)控制器實(shí)驗(yàn)

　　圖9為舵機(jī)控制板輸出的其中一路PWM波形（帶舵機(jī)負(fù)載）。

　　從圖9中可看出，舵機(jī)控制器輸出的PWM波形穩(wěn)定、干凈，符合設(shè)計(jì)要求。

　　6 結(jié)論

　　本文提出的多路舵機(jī)控制器設(shè)計(jì)方法，以單片機(jī)AT89C2051為核心，由外部振蕩電路提供PWM脈沖的定時(shí)基準(zhǔn)，控制部分與舵機(jī)驅(qū)動(dòng)部分由兩個(gè)電源供電，兩者電氣隔離。這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)是：

　?、貾WM波形由外部振蕩電路提供定時(shí)基準(zhǔn)，與單片機(jī)內(nèi)部振蕩器的頻率無關(guān)，不影響串口通信、定時(shí)器等參數(shù)的配置。

　?、赑WM波形的調(diào)整精度可任意確定。

　?、郾緵]計(jì)思路可應(yīng)用于任意多路的PWM輸出，只要單片機(jī)能提供足夠多的輸出端口，例如將AT89C2051換成AT89S5l，就可以提供至少24路的PWM輸出（P0、Pl、P2）。

　?、芸刂茀?shù)由SCI串口輸入，適應(yīng)面廣，上位機(jī)可以是PC機(jī)、單片機(jī)或是PLC。

　?、荼痉椒ň哂幸话阈?，任何單片機(jī)只要能提供SCI中斷、外部中斷就可以應(yīng)用本方法。