伺服電機廣泛用??于需要精確控制的地方，如機器人、自動化機械、機械臂等。然而，伺服電機的范圍并不限于此，可以在許多應用中使用。

　　在本教程中，我們將使用 Atmel Studio 7.0將微型伺服電機與 Atmega16 AVR 微控制器連接起來。伺服電機額定工作電壓為4.8-6V。我們可以通過應用脈沖串或PWM信號來控制它的旋轉角度和方向。請注意，伺服電機不能移動完整的 360 度旋轉，因此它們用于不需要連續旋轉的地方。旋轉角度為 0 -180 度或 （-90） – （+90） 度。

　　所需組件

　　SG90 Tower Pro 微型伺服電機

　　Atmega16微控制器IC

　　16Mhz 晶體振蕩器

　　兩個 100nF 電容器

　　兩個 22pF 電容器

　　按鈕

　　跳線

　　面包板

　　USBASP v2.0

　　LED（任何顏色）

　　伺服電機引腳說明

　　紅色 = 正電源（4.8V 至 6V）

　　棕色 = 接地

　　橙色 = 控制信號（PWM 引腳）

　　電路原理圖

　　如下圖所示連接所有組件，以使用 AVR 微控制器旋轉伺服電機。有四個 PWM 引腳，我們可以使用 Atmega16 的任何 PWM 引腳。在本教程中，我們使用引腳 PD5 （OC1A） 來生成PWM。PD5直接接伺服電機橙色線，為輸入信號腳。連接任何顏色的電源指示燈。此外，在復位引腳中連接一個按鈕，以便在需要時復位 Atmega16。將 Atmega16 與適當的晶體振蕩器電路連接。所有系統將由 5V 電源供電。

　　完整的設置如下所示：

　　用 AVR ATmega16 控制伺服電機

　　與步進電機一樣，伺服電機不需要任何外部驅動器，例如 ULN2003 或 L293D 電機驅動器。只需 PWM 就足以驅動伺服電機，并且很容易從微控制器生成 PWM。這個伺服電機的扭矩是2.5kg/cm，所以如果你需要更大的扭矩那么這個伺服是不合適的。

　　眾所周知，伺服電機每20ms尋找一個脈沖，正脈沖的長度將決定伺服電機的旋轉角度。

　　獲得 20ms 脈沖所需的頻率為 50Hz （f = 1/T）。所以對于這個伺服電機，規范說0度需要0.388ms，90度需要1.264ms，180度需要2.14ms脈沖。

　　為了生成指定的脈沖，我們將使用 Atmega16 的 Timer1。CPU 頻率為 16Mz，但我們將只使用 1Mhz，因為我們沒有太多外圍設備連接到微控制器并且微控制器上的負載也不大，所以 1Mhz 就可以完成這項工作。預分頻器設置為 1。因此時鐘被劃分為 1Mhz/1 = 1Mhz （1uS），這很好。Timer1將用作快速 PWM 模式，即模式 14。您可以使用不同的定時器模式來生成所需的脈沖序列。參考如下，您可以在Atmega16 Official Datasheet中找到更多描述。

　　要將Timer1 用作快速 PWM模式，我們需要 ICR1（輸入捕捉寄存器 1）的 TOP 值。要找到 TOP 值，請使用下面給出的公式：

　　f pwm = f cpu / nx （1 + TOP）

　　這可以簡化為，

　　TOP = （ f cpu / （ f pwm xn）） – 1

　　其中，N = 預分頻器設置的值

　　f cpu = CPU 頻率

　　f pwm =伺服電機脈沖寬度，即 50Hz

　　現在計算 ICR1 值，因為我們擁有所需的所有值，

　　N = 1，f cpu = 1MHz，f pwm = 50Hz

　　只需將值放在上面的公式中，我們就會得到

　　ICR1 = 1999

　　這意味著要達到最大程度，即 180 0，ICR1 應該是 1999。

　　對于 16MHz 晶振和預分頻器設置為 16，我們將有

　　ICR1 = 4999

　　現在讓我們繼續討論草圖。

　　使用 USBasp 編程 Atmega16

　　下面給出了用于控制伺服電機的完整 AVR 代碼。代碼很簡單，很容易理解。

　　在這里，我們對 Atmega16 進行了編碼，以將伺服電機從 0 0旋轉到 180 0并再次從 180 0旋轉到 0 0。此轉換將在 9 個步驟中完成，即 0 – 45 – 90 – 135 – 180 – 135 – 90 – 45 – 0。對于延遲，我們將使用 Atmel Studio 的內部庫，即 《util/delay.h》

　　連接您的 USBASP v2.0 并按照此鏈接中的說明使用 USBASP 和 Atmel Studio 7.0 對 Atmega16 AVR 微控制器進行編程。只需使用外部工具鏈構建草圖并上傳即可。
?

#define F_CPU 1000000UL

#include

#include

無效的主要（）

{

//配置TIMER1

TCCR1A|=(1<

TCCR1B|=(1<

ICR1=19999；//fPWM=50Hz（周期 = 20ms 標準）。

DDRD|=(1<

而（1）

{

? ? ? ? OCR1A=0；//0度

? ? ? ? _delay_ms(1000);

OCR1A=600；//45度?

_delay_ms(1000);

OCR1A=950；//90度?

_delay_ms(1000);

OCR1A=1425；//135度?

_delay_ms(1000);

OCR1A=1900；//180度?

_delay_ms(1000);

? ? OCR1A=1425；//135度

? ? ? ? _delay_ms(1000);

OCR1A=950；//90度

_delay_ms(1000);

OCR1A=650；//45度

_delay_ms(1000);

}

}

#define F_CPU 1000000UL

#include

#include

無效的主要（）

{

//配置TIMER1

TCCR1A|=(1<

TCCR1B|=(1<

ICR1=19999；//fPWM=50Hz（周期 = 20ms 標準）。

DDRD|=(1<

而（1）

{

? ? ? ? OCR1A=0；//0度

? ? ? ? _delay_ms(1000);

OCR1A=600；//45度?

_delay_ms(1000);

OCR1A=950；//90度?

_delay_ms(1000);

OCR1A=1425；//135度?

_delay_ms(1000);

OCR1A=1900；//180度?

_delay_ms(1000);

? ? OCR1A=1425；//135度

? ? ? ? _delay_ms(1000);

OCR1A=950；//90度

_delay_ms(1000);

OCR1A=650；//45度

_delay_ms(1000);

}

}