تم النشر 2026-04-29
فقط عند استيفاء شروط الأجهزة يمكن تحقيق محرك الأقراص. يقوم المتحكم الدقيق 51 بإخراج PWM قياسي، وهو عبارة عن إشارة تعديل عرض النبض، ويمكنه التحكم في زاوية التوجيه. تتمثل خطوة الإعداد الأساسية في إنشاء إشارة PWM بفترة 20 مللي ثانية ووقت عالي المستوى في نطاق 0.5 مللي ثانية إلى 2.5 مللي ثانية. تتوافق دورة العمل مع دوران من 0 درجة إلى 180 درجة. توفر هذه المقالة اتصال الدائرة الكامل ونظام تكوين التعليمات البرمجية.
يتم تحديد دوران جهاز التوجيه من خلال عرض نبض إشارة التحكم. تتمتع الماكينات القياسية، مثل SG90 وMG995R، بالمتطلبات التالية:
فترة الإشارة:20 مللي ثانية (50 هرتز)
العلاقة بين الوقت والزاوية عالية المستوى:
0.5 مللي ثانية → 0 درجة
1.0 مللي ثانية → 45 درجة
1.5 مللي ثانية → 90 درجة
2.0 مللي ثانية → 135 درجة
2.5 مللي ثانية → 180 درجة
فيما يتعلق بمتطلبات الإخراج لوحدة التحكم الدقيقة 51، أحدهما هو أن أي منفذ إدخال / إخراج يمكنه توليد إشارة PWM، والآخر هو أن عملية التوليد هذه يجب أن تتحكم بدقة في مدة مستواها.. فيما يتعلق بتردد المذبذب البلوري، فالاقتراح هو أنه إما 11.0592 ميجا هرتز أو 12 ميجا هرتز. والغرض من ذلك هو تسهيل توقيت الوقت بدقة.
عندما يعمل المؤازرة، يكون تياره كبيرًا نسبيًا. في حالة عدم التحميل، يكون التيار في حدود 100 مللي أمبير إلى 200 مللي أمبير. بمجرد حدوث توقف، يمكن أن يصل التيار إلى أكثر من 500 مللي أمبير. يُمنع تمامًا الحصول على الطاقة مباشرة من منفذ الإدخال/الإخراج الخاص بوحدة التحكم الدقيقة 51، ولا الحصول على الطاقة من دبوس 5V بلوحة التدريس. وإلا ستتم إعادة التعيين أو سيتم حرق الشريحة.
طريقة الاتصال القياسية:
1. خط الإشارة: الاتصال بأي منفذ إدخال/إخراج لوحدة التحكم الدقيقة (مثل P1.0)
2. يجب توصيل الطرف الموجب، وهو VCC، بمصدر طاقة خارجي 5 فولت، مثل وحدة تثبيت الجهد LM2596، وحزمة بطارية 4.8 فولت - 6 فولت.

3. يجب أن يكون القطب السالب، أي GND، في نفس الحالة الأرضية مثل GND لوحدة التحكم الدقيقة، أي أنه يجب توصيل القطب السالب لمصدر الطاقة بـ GND الخاص بلوحة التطوير.
الحالة المرجعية حول YPMFG هي أن أحد عشاق الإلكترونيات استخدم STC89C52RC لقيادة جهاز MG995R. في البداية، حصل على الطاقة مباشرة من لوحة التطوير، مما تسبب في وميض الشاشة. لاحقًا، تم تغييرها إلى بطاريتين 18650 متصلتين على التوالي ثم تم تخفيضهما إلى 5.5 فولت لإمداد الطاقة. بعد ذلك، تم تشغيل السيرفو بسلاسة ودون أي تدخل.
المنطق الأساسي هو استخدام مؤقت لإنشاء مقاطعة 100 ميكرو ثانية، والتحكم في الوقت عالي المستوى من خلال تجميع عدد المقاطعات.
خطوات الكود(خذ مذبذب بلوري بسرعة 12 ميجاهرتز كمثال):
#يشمليبصقونمضاعفات= P1^0; // عدد الأحرف غير الموقعة لدبوس الإشارة = 0؛ // عدد المقاطعات unsigned char High_time = 15; // 1.5 مللي ثانية يتوافق مع 90 درجة (15 × 100 ميكروثانية) void Timer0_Init() { TMOD = 0x01; // الوضع 1، مؤقت 16 بت TH0 = 0xFE; // 100μs القيمة الأولية (12 ميجاهرتز: 65536-100=65436→0xFF9C) TL0 = 0x0C; إي = 1؛ // قم بتشغيل المقاطعة الإجمالية ET0 = 1; // تمكين المؤقت 0 المقاطعة TR0 = 1; // ابدأ الموقت } void Timer0_ISR() المقاطعة 1 { TH0 = 0xFE; // إعادة تحميل القيمة الأولية TL0 = 0x0C; العد++; if(count++; servo = 1; // المستوى العالي يستمر لـ High_time×100μs } else if(count servo = 0; } else { count = 0; // نهاية الدورة، إعادة تعيين العد } } void main() { Timer0_Init(); High_time = 10; // ضبط الزاوية: 10→45°، 15→90°، 20→135° while(1); }
يتم إنشاء النبضات باستخدام _nop_() أو حلقات التأخير، ولكن استخدام وحدة المعالجة المركزية مرتفع والزاوية غير دقيقة. مثال:
مضاعفات = 1؛ تأخير_us(1500); // 1.5 مللي ثانية مؤازرة عالية المستوى = 0 ؛ تأخير_ms(18.5); // وقت الدورة المتبقي
العيوب: عدم القدرة على التعامل مع المهام الأخرى في نفس الوقت، خطأ المذبذب البلوري له تأثير كبير.
س1: ماذا أفعل إذا كان المتحكم الدقيق 51 متصلاً مباشرة بالسيرفو ولم يكن هناك استجابة؟
ج: تحقق لمعرفة ما إذا كان لديهم أرضية مشتركة. يجب توصيل القطب السالب لمصدر الطاقة المؤازر وGND الخاص بوحدة التحكم الدقيقة، وإلا فلن تكون هناك حلقة إشارة.
س2: كيف يمكن حل مشكلة اهتزاز السيرفو وعدم القدرة على تثبيت الزاوية؟
قم بتحسين دقة المؤقت، واستخدم مذبذبًا بلوريًا بسرعة 12 ميجاهرتز، وأعد تثبيت القيمة الأولية كل 100 ميكروثانية، لذلك يجب أن يظل تردد المقاطعة ثابتًا.
Q3: هل يمكن استخدام منفذ إدخال/إخراج واحد للتحكم في أجهزة متعددة في نفس الوقت؟

قال لا. يحتاج كل سيرفو إلى خط إشارة منفصل. يمكن لأجهزة متعددة مشاركة الأسلاك الموجبة والأرضية، ولكن يجب أن يتمتع مصدر الطاقة بقدرة كافية.
س4: ما هو سبب تحولها فعلياً إلى 30 درجة عندما تكون 45 درجة؟
ج: هناك خطأ في تردد المذبذب البلوري، أو أن الوقت عالي المستوى غير دقيق. استخدم راسم الذبذبات لقياس عرض نبضة PWM، ثم اضبط قيمة الوقت العالي.
س5: نصائح لكتابة المقال: كيف تطيل عمر جهاز التوجيه؟
ج: لمنع المماطلة، قم بإضافة مكثف. قم بتوصيل مكثف إلكتروليتي 100μF بالتوازي بين الأطراف الموجبة والسالبة لمصدر الطاقة المؤازر لتصفية التموجات.
مصدر البيانات: دليل البيانات الرسمي لكل جهاز توجيه (إصدار 2023-2025)
1. احصل على الشكل الموجي المقاس واستخدم راسم الذبذبات أو محلل منطقي للتحقق مما إذا كانت فترة PWM ضمن نطاق 20 مللي ثانية زائد أو ناقص 0.5 مللي ثانية.
2. زاوية التحقق: اكتب مستوى عالٍ يبلغ 1.5 مللي ثانية، ويجب أن يظل المؤازرة في وضع 90 درجة
3. اختبار الحمل: قم بلف ذراع المؤازرة يدويًا بلطف، ويجب ألا يتجاوز تقلب الجهد 0.3 فولت
4. قم بالتبديل من زوايا متعددة، أعطها قيمة 1.0 مللي ثانية، ثم قيمة 1.5 مللي ثانية، ثم قيمة 2.0 مللي ثانية على التوالي، ثم راقب دورانها بعناية لمعرفة ما إذا كانت تتمتع بخصائص سلسة.
جدول استكشاف الأخطاء وإصلاحها النموذجي:
المؤازرة لا تعمل → تحقق من جهد الأرض المشترك ومصدر الطاقة (4.8 فولت - 6 فولت)
الارتعاش والاهتزاز → عدم كفاية الطاقة أو تعارضات المقاطعة (إيقاف تشغيل المقاطعات غير ذات الصلة)
يمكن أن يدور فقط بمقدار 0 درجة و180 درجة، مما يؤدي إلى عدم تغيير الوقت عالي المستوى خطيًا. في هذه الحالة، يجب التحقق من متغير العدد في الكود.
باستخدام وحدة تحكم دقيقة 51، بمساعدة مؤقتين ومصفوفة، يمكنه تشغيل ما يصل إلى 8 أجهزة سيرفو. الطرق الرئيسية هي:
يقوم المؤقت 0 بتشغيل مقاطعة تبلغ 2.5 مللي ثانية ويتحكم في لحظات البدء عالية المستوى لمنافذ الإدخال/الإخراج الثمانية بطريقة تسلسلية.
يتم تخزين كل مضاعفات بشكل مستقلHigh_timeصفيف
يجب استخدام مصدر طاقة خارجي 5 فولت/10 أمبير أو أعلى لإمداد الطاقة
إطار الكود:
unsigned char servo_high[8] = {15,10,20,5,15,12,18,8}; // قيمة النبض لكل مؤازرة unsigned char current_servo = 0; // في المقاطعة، يتم سحب المؤازرة السابقة لأسفل ويتم سحب المؤازرة الحالية لأعلى.
يبلغ استخدام وحدة المعالجة المركزية لهذا الحل حوالي 40%، ولا يزال بإمكانه التعامل مع المهام البسيطة مثل فحص المفاتيح.
مع وحدة تحكم دقيقة 51، فهو قادر تمامًا على قيادة المؤازرة. عوامل النجاح الأساسية هي مصدر الطاقة المستقل، والتوقيت الدقيق، أي مقاطعة 100 ميكرو ثانية، والاتصال الأرضي المشترك. للمبتدئين، يجب أن تبدأ بمؤازرة واحدة، ومذبذب كريستال 12 ميجا هرتز، وحل مقاطعة المؤقت، وتجنب استخدام وظيفة التأخير مباشرة.
تنفيذ قائمة التحقق الآن:
1. قم بإعداد مصدر طاقة منظم بقدرة 5 فولت/1 أمبير أو أعلى أو حزمة بطارية 4.8 فولت
2. كتابة رمز تهيئة المؤقت (مقاطعة 100 ميكروثانية)
3. استخدم مقياس متعدد لقياس الفولتية الإيجابية والسلبية للمؤازرة (يجب ألا يقل الحمل عن 4.5 فولت)
4. اختبر موضع 90 درجة (نبض 1.5 مللي ثانية) أولاً، ثم قم بالتوسيع إلى زوايا أخرى
نصائح لكتابة المقالة: إذا تمت إعادة ضبط وحدة التحكم الدقيقة أثناء تشغيل المؤازرة، فقم على الفور بتوصيل مكثف تبلغ سعته 470 ميكرو فاراد بالتوازي مع طرف مصدر الطاقة للمؤازرة وقم بتقصير طول سلك الطاقة (أقل من 20 سم). اتبع هذا الدليل وستتمكن من تحقيق التحكم الدقيق في الزاوية خلال 30 دقيقة.
وقت التحديث:2026-04-29