原创 【博客大赛】舵机、超声波的调试笔记--原来我还不够认真

    由于项目需要，老大叫我这几天用STC12C5616AD这个增强型51单片机来调试舵机和超声波。

1、第一天：

我直接看了官方datasheet后就做了个最小系统，把所有引脚都引出来了，就开始写程序。期间发生一个小波折，我把复位引脚按照以前做单片机系统的习惯，直接接电容到地，然后接上拉电阻到电源；后来发现程序下不进去，确定串口没问题后，检查原理图。好几分钟后，发现这款单片机的复位引脚居然是高电平复位的！好吧，我错啦。把电阻电容位置调换后，单片机正常了。由于好久没写程序了，特别是51的，有些陌生。于是，硬是用了一天，初步把程序写出来了，能够产生PWM波，并且占空比是可调的。虽然用了一天，但是，感觉还是不错的。

2、第二天

初步了解了舵机的控制原理：控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。当然我们可以不用去了解它的具体工作原理，知道它的控制原理就够了。就象我们使用晶体管一样，知道可以拿它来做开关管或放大管就行了，至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。

    也就是说控制舵机转动0度到180度，只需给2.5%~12.5% 的占空比的PWM波即可。由于单片机内部有PWM模块，所以很方便地设置寄存器就可以改变占空比。程序下到单片机后，舵机动起来了。但是很疑惑的是它并没有按照我设定的角度去转动，是胡乱转动的。我首先检查程序有没有问题，用一个多小时重现审阅资料和程序，还是没发现程序有什么不妥。然后检查硬件，一个单纯的最小系统，没有问题。然后我突然看到资料上说IO口用作强推挽输出时要加个限流电阻，因为整个单片机芯片全部电流不得超过55mA，范围在1k~10k之间。于是我急着解决问题，想都没想就加了个10k的电阻。重新上电，舵机还是存在问题。断开舵机，用示波器观测输出波形，波形是对的，完完全全就是要求的占空比的PWM波。我很不明白。我都按控制原理去写出要求的波形了，为什么舵机还是不受控制？最终纠结了一天。。

3、第三天

我上网查阅资料，希望可以找到类似的问题，遗憾的是，并没有找到。没办法，我只能继续寻找。一上午未果，我只好把超声波的程序给写了，很顺利，马上就出来结果了。下午，我请旁边同学帮我分析，他用CPLD控制舵机是没有问题的。他首先一行行地检查我程序，然后没找出问题；用示波器观测，波形是对的。但是，他发现舵机转动的时候，波形出现了严重的干扰，接着，单片机奇怪地复位了。这不是正常现象。一看我的供电（我用直流稳压电流给单片机和舵机供电），就意识到，应该是供电的问题。他说，舵机运动产生的噪声蛮大，必须做好电容滤波和单独供电的工作。我释然！
4、第四天

上午，老大画的板子到了，然后我跟他说，舵机和单片机必须单独供电，尽可能地降低来自舵机的噪声。他说， 你怎么不早说，我板子都打样回来了。。。是的，又是我的错，我应该早点检查出问题所在的。老大又问：能不能加个电容解决这问题？我当时就固执地认为必须单独供电才可减小干扰，所以就口快的回答“不行”，老大问我试过没，我说没有。然后他就批评我了，“没有试过你就回答我说不行，什么样的态度啊”。。。我当时那个傻啊。。。接着，老大加上了一个100uF电解电容，问题依旧。然后再加上一个大电容、一个电感和一个小容量独石电容后，问题解决了。

    是的，之前我还以为必须改变板子，单独供电才行。然而，老大用事实告诉我，什么事情要真正验证过方可下结论，切勿浮躁!