舵机控制原理/舵机内部电路原理

舵机结构

舵机是我们常用到的末端执行器，但是在应用时我们只知道利用一定频率和周期的PWM来控制其摆动一定角度。及控制器给舵机一个周期为20ms的PWM波，高电平时间为0.5ms时对应0°，高电平时间为2.5ms时对应180°。以上规律适用于大多数180°摆角的舵机。控制规律如下图：

拆解一个常见的多家结构如下，舵机外壳里面有减速齿轮组、电位器、直流电机和舵机内部电路板。电位器用于反馈输出轴的角度，以电阻值反馈到内部电路板，直流电机由内部电路板直接控制进行正反转，内部电路板接收来自外部的PWM信号和电位器的反馈信号，进行比较之后判断并输出执行指令给直流电机，就能实现定角度的控制。

内部控制电路原理

基于上述结构原理，这里要说的是其内部电路运行原理。上面提到的电位器就是要告诉电路板“我在哪？”，而PWM控制信号告诉电路板“我要去哪？”，经过电路板的判断得出“我怎么去那？”。
下图是舵机控制芯片M51660L内部构造和信号处理示意图。电位器的电压信号经过单稳态多谐振荡器（One-shot multivibrator）转换成PWM信号，与输入的PWM指令进行对比，比较器比较两个脉冲，比较的结果发送给触发器（flip-flop），得到顺时针还是逆时针旋转，随后经过脉冲扩展器（pulse stretcher）得出应该以多块的速度达到目的，最后经过H桥至执行电机。

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