【外设移植】基于AI-WB2-32S开发板的SG90舵机控制案例

时间： 2024-11-05 来源：安信可科技公众号

技术问答

01SG90舵机介绍

首先介绍说一下什么是舵机。舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器。适用于一些需要角度不断变化的，可以保持的控制系统。SG90就是舵机的一种。

舵机内部有一个基准电压，单片机产生的PWM信号通过信号线进入舵机，与舵机内部的基准电压作比较，获得电压差输出。电压差的正负输出到电机驱动芯片上，从而决定正反转。开始旋转的时候，舵机内部通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为零，电机停止转动。

SG90舵机的工作电压一般为4.8V~6V，通常使用5V供电，最大扭矩为1.6kg/cm。控制信号采用50Hz PWM脉冲。分为180度版本和360度版本，外观上看180度的内部带挡板，360度的则没有。其有三个引脚，分别是红线（VCC），棕线（GND）和橙线（信号线）。

SG90舵机的注意事项:

使用SG90舵机时需要注意以下事项：

1. 确保使用的电源符合舵机的工作电压要求。

2. 确保舵机的接线正确，避免接反或短路等情况。

3. 在使用过程中，避免超过舵机的工作角度范围，以免损坏舵机。

4. 在使用过程中，避免过度负载，以免损坏舵机。

5. 在使用过程中，避免过度震动，以免影响舵机的正常工作。

02移植过程

PWM驱动规则

SG90舵机采用50Hz的PWM波驱动，需要的PWM高电平在0.5ms~2.5ms之间，脉冲宽度为20ms：

180度和360度的区别：

180度的舵机可以控制角度

360度的舵机只能控制正反转和速度

驱动逻辑

180度：

t=0.5ms————转动 0 °

t=1.0ms————转动 45°

t=1.5ms————转动 90°

t=2.0ms————转动 135°

t=2.5ms————转动180°

360度：

t=0.5ms————正转最大转速

t=1.5ms————不转

t=2.5ms————反转最大转速

03接线

04算法简介

PWM频率=WB2的BCLK频率80MHz÷分频Divider÷周期Period ，即：80000000÷80÷20000=50Hz

// 根据图上的时间，计算出对应的threshold

/** 占空比，占空比是指高电平在一个周期之内所占的时间比率：

* 转动0度（-90度）需要的占空比为：0.5/20=2.5%

* 转动45度（-45度）需要的占空比为：1.0/20=5%

* 转动90度（-0度）需要的占空比为：1.5/20=7.5%

* 转动135度（45度）需要的占空比为：2.0/20=10%

* 转动180度（90度）需要的占空比为：2.5/20=12.5%

* Period为20000时，带入以上公式，得出对应的高电平时间分别为：

* 20000 * 0.025=500

* 20000 * 0.05=1000

* 20000 * 0.075=1500

* 20000 * 0.1=2000

* 20000 * 0.125=2500

05关键代码

1 PWM_Smart_Configure2(PWM_IO4, 80, 20000, 500);

2 PWM_Channel_Enable(PWM_IO4);

3 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));

4 PWM_Channel_Disable(PWM_IO4);

5 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));

7 PWM_Smart_Configure2(PWM_IO4, 80, 20000, 1000);

8 PWM_Channel_Enable(PWM_IO4);

9 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));

10 PWM_Channel_Disable(PWM_IO4);

11 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));

13 PWM_Smart_Configure2(PWM_IO4, 80, 20000, 1500);

14 PWM_Channel_Enable(PWM_IO4);

15 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));

16 PWM_Channel_Disable(PWM_IO4);

17 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));

19 PWM_Smart_Configure2(PWM_IO4, 80, 20000, 2000);

20 PWM_Channel_Enable(PWM_IO4);

21 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));

22 PWM_Channel_Disable(PWM_IO4);

23 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));

25 PWM_Smart_Configure2(PWM_IO4, 80, 20000, 2500);

26 PWM_Channel_Enable(PWM_IO4);

27 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));

28 PWM_Channel_Disable(PWM_IO4);

29 vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(2000));

06效果视频

【AI-WB2-32S驱动SG90舵机-哔哩哔哩】 https://b23.tv/5VUodni

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