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1、单片机应用技术电子教案授课对象二年级第一学期的机电类专业学 生授课日期第15课教材单片机应用技术出版社机械工业出版社授课课题控制舵机的运动课时安排2课时教学目标1 .知识：掌握如何用单片机控制控制舵机的运动。2 .技能：学会用编程软件编写程序，绘图软件绘制原理图并调试成功。3 .情感：培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生查询资料的能力和团结协作的意识。教学重点用单片机实现控制舵机的运动教学难点舵机的控制原理课型新授课教学方法工程教学法教学场景机房教学用具多媒体设备、电脑教学过程教学环节教学步骤与内容教学组 织形式 （全体讲授、分 组讲授 等）教 学 时 间导入新课前面我们已经学习了按键控
2、制步进电动机的运动，假如将步 进电动机换成舵机，如何实现呢？引入新课。全体讲 授10新课学习通过单片机输出PWM信号控制舵机正反转。【任务分析】单击SL控制舵机正转；单击S2,控制舵机反转。【任务实施】根据任务分析，设计出硬件电路图，在Proteus上进 行绘制，然后在Keil软件中采用C语言对单片机进行编 程，使用Proteus进行仿真和调试。活动1绘制电路原理图XTK，XTACRSTEXTK，XTACRSTEPC3CC P02POMOO PC3即*O R7M;K3 纬9P23M0 P2 Ati *23q 立“M3 立i P2Mt$”OC ”VTJ 用划 MhT”53图4-13控制舵机正反转
3、图4-13所示电路图中的元器件参数见表4-10 表4-10图4-13所示电路图中的元器件参数序号元器件符号元器件型号备注1Cl, C2电容33pF2C3电解电容10uF3XI晶振12MHZ4R1电阻1OKQ5Slf2按键6U1AT89C517MotorMotor-PWMSERVO舵机活动2编写程序文件单片机控制舵机正转或反转的C语言程序如下:ttinclude ttinclude #define uchar unsigned char#define uint unsigned int/引脚定义全体讲 授、教师 演示、上 机实训60sbit KEY1 = P32;/ 正转按键sbit KEY2
4、= P3-3;/ 反转按键sbit PW_OUT = P2-0;舵机控制引脚函数声明void delayms (uint);变量定义uchar PWM_IN=15;主函数void main ()/*系统初始化*/定时器1初始化，0.ls定时TM0D=0xl0;TH1= (65536-100)/256;TL1= (65536-100) %256;TRI =1;ET1 =1;EA =1;开中断/*主程序流程*/while (1)贯(!您丫1)角度调整+(delayms(5);if(!KEY1)if(PW_IN5)(while (!KEY2);PWM_IN;)void timerO () inter
5、rupt 3 定时器 1 为 0. 1ms 一个周期static uchar count=0;统计下面指令执行约12us周期，故定时器时间在减去12us,得到更精确的0.1ms定时时间TH1= (65536-88)/256;TL1= (65536-88)%256;if(coimtPWMN) 产生周期为20ms,高电平为0. 1*PWM_INPWM_OUT=1;elsePWM_OUT=O;count+;if (count二200)count=O;)void delayms (uint j)毫秒级别函数Iuchar i;for(; j0; j) !i=250;while (-i);i=249;wh
6、ile(-i);)活动3仿真运行编写好程序文件后，生成hex文件，在Proteus的单 片机中加载该hex文件，单击SI、S2按钮，观察舵机的 转动方向。【知识链接】伺服电机的一种简化版本，常常应用在航模、小型机 器人等领域，一般来说比拟轻量、小型、简化和廉价，并 附带减速机构。图4-14常用舵机例如图舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲 的高电平局部一般为0.5ms-2. 5ms范围内的角度控制脉 冲，总间隔为2ms。控制线通过接收PWM信号，调整舵机 转动。舵机的角度由被施加到控制线的脉冲的持续时间来 确定。0.5ms1msL5ms2 ms2.5ms00 。 巾 5 0 5 09 4-49 _团0 0图4-15舵机输入信号脉冲宽度与输出转角的关系课堂小结本节课重点任务是掌握如何用单片机实现用按键控制舵机正反向和反方向在0-180。之间转动。全体讲授教学后记独立完成课后作业1.舵机控制原理利用工程教学，学生有明确的学习目标，根据任务完成情况及时检验学习效果。