【AT-START-M412测评】+大摆角距离检测 (3)

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前面介绍了基于步进电机的大摆角距离检测，但它只能完成单轴摆动的距离检测，要实现双轴摆动的距离检测在安装结构上会更为复杂些。
为此，可使用有双轴摆动结构的舵机组件来实现，见图10所示。

图10 双轴舵机云台

为控制舵机的摆动，需要为其提供相应的PWM调节脉冲，从简化设计的角度出发，可选取双路PWM调节模块来解决该问题，该模块的功能结构如图11所示。

图11  双路PWM调节模块

该功能模块具有手动和串口这2种控制模式，在使用中为便于程序控制，是通过串口指令来进行控制处理。
在使用串口控制的模式下，其串口工作的波特率为9600bps。
通过串口可设置模块的工作频率及占空比。
设置工作频率的格式如图12所示，设置占空比的格式如图13所示。

图12 设置频率的格式


图13 设置占空比的格式

以PWM调节模块控制双轴舵机云台的信号传递关系如图14所示。

图14 信号传递关系

对于舵机来说，所用的型号为SG90，转动范围为180度，其转动角度与时间的关系如图15所示。

图15 转角与时间关系

在使用过程中，需经计算和实际测试，将占空比设置在2%~13%之间时，即可产生0度~180度之间的12个角度状态。
经测试可知，占空比的数值越小则越向右转，数值越大则越向左转。占空比的数值越小则越向上转，数值越大则越向下转。

图16 控制效果1


图17 控制效果2


图18 控制效果3


图19 控制效果4

在控制时，首先要将PWM1和PWM2的脉冲频率设置为50Hz，相应的指令为“S1F050”和“S2F050”，然后再设置PWM1和PWM2的占空比，其指令形式为“S1D007”和“S2D007”，即可将舵机调整到指定的状态。
在控制云台转动和超声波测距的情况下，需要USART1和USART2一起配合工作，其中USART1控制云台转动，USART2控制超声波测距。

图20 连接与测试

为此，实现控制功能的关键程序为：

复制

uint8_t MLF[7]={'S','1','F','0','5','0','T'};

uint8_t MLP[7]={'S','1','D','0','0','2','T'};



uart_print_init(9600); // USART1

delay_ms(1500);

// 设置脉冲频率

//S1F050T

MLF[1]='1';

while(c<7)

{

while(usart_flag_get(USART1, USART_TDBE_FLAG) == RESET);

usart_data_transmit(USART1, (uint16_t) MLF[c]);

c++;

}

delay_ms(300);



c=0;

MLF[1]='2';

while(c<7)

{

while(usart_flag_get(USART1, USART_TDBE_FLAG) == RESET);

usart_data_transmit(USART1, (uint16_t) MLF[c]);

c++;

}

delay_ms(300);



// 云台进入初识状态

//S1D003T

c=0;

MLP[1]='1';

u=7

loop:

MLP[4]=u/10+'0';

MLP[5]=u%10+'0';

while(c<7)

{

while(usart_flag_get(USART1, USART_TDBE_FLAG) == RESET);

usart_data_transmit(USART1, (uint16_t) MLP[c]);

c++;

}

delay_ms(300);



//S2D003T

c=0;

MLP[1]='2';

MLP[5]='2';

while(c<7)

{

while(usart_flag_get(USART1, USART_TDBE_FLAG) == RESET);

usart_data_transmit(USART1, (uint16_t) MLP[c]);

c++;

}

delay_ms(500);



for(j=2;j<14;j++)

{

shuanxin();

//S1D00xT

MLP[1]='2';

MLP[4]=j/10+'0';

MLP[5]=j%10+'0';

delay_ms(20);

至此，整体的设计功能就完成了，相较于单轴的距离检测，其检测的范围要更加宽泛。

演示效果：

用线性轴式编码器来检测角度

是一种检测角度的方法

可以丝滑一点吗，还是舵机的局限性，每次只能转一个角度？可以慢慢增加线性的那种。

Labyrinth 发表于 2025-6-12 13:30
可以丝滑一点吗，还是舵机的局限性，每次只能转一个角度？可以慢慢增加线性的那种。 ...

可能是与舵机的局限性有关，每次只能转动一个不小的角度。

非常不错的创意，用通讯方式应该更加稳定