在现代电子工程领域，FPGA（现场可编程门阵列）技术的应用越来越广泛。随着其灵活性和高性能的特点，FPGA在电机控制领域的应用尤为突出，尤其是用于控制小型伺服电机，也就是常说的舵机。舵机广泛应用于模型飞机、机器人等精确控制角度的场合。舵机的角度控制是通过控制信号的脉冲宽度来实现的，这个宽度与舵机转角之间存在一定的对应关系。FPGA因其高速处理能力，能实时产生精确的控制脉冲，从而达到精确控制舵机的目的。 在本次项目中，将采用FPGA技术实现对舵机角度的控制，并通过数码管实时显示当前舵机的角度。数码管作为一种常见的数字显示设备，通过不同的发光组合来显示数字信息，能直观地展示舵机当前的角度值。这不仅增强了系统的交互性，还提高了观察角度变化的便捷性。 SG90舵机是一款常用的微型舵机，其尺寸小巧、价格低廉，且控制简便，非常适合用在各种DIY项目和教学实验中。SG90舵机具有较好的性能与可靠性，能够满足一般小型机器人的运动需求。在本次开发中，SG90舵机将作为控制对象，FPGA则负责生成符合SG90舵机要求的PWM（脉冲宽度调制）信号，用以驱动舵机转动到指定角度。 在FPGA开发中，需要编写硬件描述语言（如VHDL或Verilog）来实现信号处理逻辑。设计者需要编写代码来控制PWM信号的产生，使得舵机能够按照预设的角度进行旋转。同时，还需要设计数码管驱动电路，使其能够准确地显示舵机的角度信息。整个系统的设计需要考虑信号的同步、稳定性和实时性等因素。 考虑到FPGA的可编程特性，系统在设计完成后还可以进行功能扩展，如增加多个舵机的控制、实现更复杂的控制算法等。这种灵活性是传统微控制器难以比拟的。开发板作为FPGA开发的重要组成部分，提供了必需的硬件接口和资源。在此项目中，EGO1开发板将作为核心硬件平台，承载着FPGA芯片，并提供必要的外围接口电路。 在实际操作过程中，将首先对FPGA进行编程，编写PWM信号产生逻辑，确保能够生成符合SG90舵机要求的控制信号。接着，设计数码管的显示逻辑，实现角度信息的准确显示。将两者结合，通过调试确保系统稳定运行，达到预期的控制效果。 本次项目不仅展示FPGA在实际应用中的强大功能，还体现出它在提高硬件控制精度和系统交互能力方面的优势。通过这个项目的学习，可以加深对FPGA编程和硬件接口控制的理解，为未来在更复杂的系统设计中应用FPGA打下坚实的基础。

基于FPGA的视觉跟踪系统：单色物体（如乒乓球）跟踪与舵机云台控制，基于Basys3板卡的Vivado工程实现,基于FPGA的视觉跟踪系统，配合舵机云台跟踪单色物体，例如乒乓球。 vivado工程，基于Basys3板卡。 注意：不硬件部分。 ,基于FPGA的视觉跟踪系统; 舵机云台跟踪; 单色物体识别; 乒乓球跟踪; Vivado工程; Basys3板卡。,基于FPGA的视觉跟踪系统：单色物体追踪与舵机云台控制工程实践 FPGA视觉跟踪系统的应用范围广泛，尤其是在需要高速处理和低延迟的场合。本系统主要针对单色物体，例如乒乓球，通过基于Basys3开发板的Vivado工程实现跟踪与控制。在此过程中，系统需识别乒乓球的颜色，从而实现精确的跟踪。实现这一功能，需要对硬件和软件进行紧密结合，但在本例中，重点放在软件工程实现方面。 系统首先需要实现的是对乒乓球这一单色物体的快速识别与定位。这通常通过图像处理技术完成，包括摄像头捕获图像，然后进行图像预处理、颜色分割、边缘检测、目标跟踪等步骤。完成这些步骤后，系统将得到乒乓球的精确位置信息。这在乒乓球等高速运动物体的视觉跟踪中尤为重要，因为运动物体的动态变化对实时处理速度和准确性要求极高。 接下来，系统需要将识别到的目标位置信息，通过控制算法转化为舵机云台的控制指令。舵机云台是视觉跟踪系统中的一个重要组成部分，它的任务是根据系统发出的指令快速调整镜头方向，以实现对乒乓球等运动物体的稳定跟踪。舵机云台的控制一般需要实现精确的角度控制和快速响应，这在硬件设计和控制算法中需要特别注意。 Vivado是Xilinx公司开发的一款强大的FPGA设计工具，它支持从设计、仿真到实现、调试的全流程。在这个项目中，Vivado不仅用于开发系统的基础硬件架构，还要进行相关算法的逻辑实现。系统设计者需要使用Vivado将跟踪算法和舵机云台控制算法用硬件描述语言实现，最终烧录到FPGA芯片中。 Basys3开发板是Xilinx公司推出的一款面向初学者和学生的FPGA开发板。它具有丰富的I/O接口和内置资源，适合作为本视觉跟踪系统的实验平台。开发人员可以在Basys3上进行硬件调试，验证Vivado工程的正确性和稳定性。 整个项目的实现，不仅需要强大的图像处理和控制算法支撑，还需要精确的硬件设计和软件编程。因此，该工程是一个跨学科的综合实践项目，它涵盖了数字电路设计、FPGA编程、图像处理、控制理论等多个领域的知识。 在文档方面，项目产生的文件包括HTML、Word文档和文本文件等多种格式。这些文档详细记录了视觉跟踪系统的开发过程、实施步骤和应用场景分析。通过阅读这些文件，可以了解到系统是如何一步步实现对乒乓球等单色物体的识别和跟踪的，以及在实际应用中所遇到的挑战和解决方案。 基于FPGA的视觉跟踪系统是一个高度集成的技术项目。它融合了图像处理、硬件设计、实时控制等多个领域的先进技术和理念。通过该系统，可以实现对单色物体如乒乓球的快速精确跟踪，并配合舵机云台完成动态目标的实时跟踪，显示出FPGA在高速实时处理方面的巨大优势。

本资源实现了一个完整的 上位机-STM32-FPGA 多节点协同控制系统，通过UART串口通信协议驱动舵机。系统支持多节点指令转发、动态参数配置与实时状态回传，用户可通过上位机发送指令，经STM32解析后转发至FPGA生成高精度PWM信号，实现舵机角度控制，同时支持数据回环校验与状态监控。

舵机在机器人、无人机、遥控模型等领域中广泛应用，其核心是能够精确控制角度的伺服机制。MG 996是一款常见的标准尺寸舵机，具备良好的性能和稳定性。本压缩包包含的是MG 996舵机的内部电路原理图以及相关的芯片数据手册，这些资料对于理解舵机工作原理、故障排查以及进行自定义改造都是非常宝贵的。 我们来探讨一下舵机的基本结构和工作原理。舵机通常由电机、减速齿轮组、位置传感器（如霍尔效应传感器或光栅编码器）和控制电路板组成。电机负责提供旋转动力，通过减速齿轮组放大扭矩并降低转速，使得舵机能输出较大的力矩但转速较低。位置传感器实时监测电机的位置，确保舵机能准确地停留在设定的角度。 在MG 996舵机的电路原理图中，我们可以看到以下几个关键部分： 1. **电源部分**：通常舵机工作电压为4.8V至6V，电路中会有电容进行滤波，确保电机稳定运行。 2. **控制信号线**：接收Pulse Width Modulation (PWM)信号，PWM信号的脉宽决定了电机的转动角度。标准的PWM信号周期约为20ms，其中高电平时间（脉宽）的变化范围一般在1ms到2ms之间，对应舵机的角度范围是0°到180°。 3. **电机驱动**：通常会有一个H桥电路用于控制电机的正反转，通过改变输入信号可以切换电机的旋转方向，从而实现角度调整。 4. **位置反馈**：传感器的信号会被处理，与输入的PWM信号进行比较，以确保电机的实际位置与指令位置一致。 芯片数据手册则提供了更深入的技术细节，包括但不限于以下内容： 1. **控制芯片**：舵机中的微控制器（MCU）负责解析PWM信号，控制电机驱动电路，并处理位置反馈信号。例如，可能采用的是ATtiny系列或其他低功耗微控制器。 2. **电机驱动芯片**：如L298N或其他类似的电机驱动集成电路，能够驱动电机并实现速度控制。 3. **传感器特性**：位置传感器的具体型号、工作原理、电气参数等，这有助于理解舵机的精度和响应速度。 通过分析这些资料，工程师可以对舵机进行故障诊断，例如，如果舵机无法正常转动，可能是电机驱动电路出现问题，或者位置传感器信号异常。同时，对有经验的爱好者来说，这些信息也能用于自制舵机驱动电路，或者进行舵机性能的优化和定制。 MG 996舵机的内部电路原理图和芯片数据手册是深入研究和改进舵机的宝贵资源，无论是理论学习还是实践经验的积累，都将对你的IT事业产生积极影响。

山东科技大学 嵌入式实验 串口输入对象+数字，控制舵机转角和电机转速

项目详情请参见：https://handsome-man.blog.csdn.net/article/details/124972184 利用LIAT函数库通过LabVIEW和Arduino Uno控制板实现对单个舵机转动角度的控制。 LabVIEW程序首先通过设置的串口号与Arduino Uno控制板建立连接，然后调用Servo函数库中的Set Number of Servo和Configure Servo函数节点以设置舵机的数目为1、2和舵机的连接引脚，接着进入While循环并不断调用Servo Write Angle和Servo Read Angle函数节点先向舵机写入转动的角度值，并读取舵机当前的角度值。最后，断开与Arduino Uno控制板的连接。 项目可直接运行~

【STM32F103C8T6微控制器】STM32F103C8T6是意法半导体（STMicroelectronics）推出的基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，具有高性能、低功耗的特点。这款芯片拥有72MHz的工作频率，内置512KB闪存和48KB SRAM，适用于各种嵌入式应用，如本例中的智能小车。 【循迹系统】智能小车的循迹功能通常依赖于一组传感器，如红外线反射传感器或光电耦合器，用于检测地面的黑色线条或颜色差异。通过读取这些传感器的数据，微控制器可以计算出小车相对于赛道的位置，并通过PID（比例-积分-微分）算法调整电机速度，确保小车准确地沿着预设路径行驶。 【舵机控制】舵机是一种可精确控制角度的执行机构，广泛应用于机器人和模型制作。在智能小车上，舵机会被用于转向，通常连接到微控制器的PWM（脉宽调制）端口。STM32F103C8T6可以通过编程产生不同的PWM信号，从而控制舵机的角度变化。 【步进电机驱动】步进电机是一种能够实现精确位置控制的电机，其运动通过接收脉冲信号来控制。在智能小车上，步进电机可能用于驱动轮子，以实现高精度的移动。微控制器通过驱动步进电机的四相线圈，使得电机每次接收到一个脉冲就转动固定的角度。为了有效地驱动步进电机，需要使用合适的驱动电路，如H桥驱动器，同时微控制器需要有精准的时序控制能力。 【长征小车（课程思政场地）】这个名称可能指的是这个项目与长征系列火箭或者是中国的长征精神有关，也可能是在特定的教育环境下进行的课程项目。在这个场景下，智能小车的设计和实施不仅锻炼了学生的硬件设计和编程能力，还可能融入了爱国主义教育和科技创新的元素，让学生在实践中理解并传承长征精神。 总结，基于STM32F103C8T6的智能小车是一个集成了硬件设计、嵌入式软件开发以及控制系统理论的综合项目。它利用循迹技术保证小车按轨迹行驶，通过舵机实现转向，而步进电机则提供了精确的移动控制。此外，这个项目还可能融入了教育意义，使学生在学习过程中体会到科技与文化的融合。

【基于单片机的舵机控制装置设计】的本科毕业论文主要探讨了如何利用单片机来设计和实现舵机控制装置，特别是针对无人机制导系统中的舵机控制。舵机是操纵无人机飞行的关键执行机构，它根据控制信号改变舵面角度，确保无人机的稳定飞行。论文中详细介绍了舵机的基本概念、结构、控制原理以及单片机在其中的应用。 一、舵机概述 舵机起源于航模运动，主要任务是通过控制舵面来调整飞行器的运动状态，如发动机推力、飞机的横滚、俯仰和偏航角。在遥控模型中，舵机通过连杆驱动舵面转动，实现操作动作。舵机通常包括舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机和控制电路板，通过电机转动、齿轮减速和位置反馈实现角度控制。 二、舵机的结构与控制 舵机内部包含直流电机、减速齿轮和位置反馈电位计，电机的转动通过齿轮减速传递给舵盘，同时电位计根据舵盘位置输出反馈电压。控制电路板接收控制信号，通过比较信号与基准信号来决定电机的转动方向和速度，从而使舵机保持在设定的角度。 三、单片机控制原理 在无人机舵机控制系统中，使用PLC单片机作为控制核心，这是因为PLC单片机具有体积小、功耗低、抗干扰性强、指令集精简和模拟接口丰富等特点。它接收20ms周期的脉宽调制（PWM）信号，根据脉冲宽度控制舵机角度，实现位置伺服。单片机内部的比较器处理输入信号，产生电机转动控制信号。 四、系统软件设计 1. 位置环设计：软件设计需要构建位置控制环，确保舵机能够准确到达并保持设定的位置。 2. 速度反馈：通过检测电机速度来调整控制信号，确保舵机动作快速且平滑。 3. 电流反馈：监控电机电流，以防止过载并优化扭矩控制。 4. 试验结果：论文中应该包含了实际测试数据和结果分析，验证设计的有效性和性能。 五、结语 论文总结了基于PLC单片机的舵机控制系统设计过程，并展示了调试结果。这种设计满足了无人机舵机对体积小、响应快、精度高的要求，证明了单片机在舵机控制中的实用性。 该毕业论文深入探讨了舵机的工作原理，结合单片机技术详细阐述了舵机控制装置的设计方法，对于理解无人机导航系统中的舵机控制有重要的参考价值。此外，论文还提到了不同类型的舵机和常见舵机制造商，如Futaba、JR和SANWA，提供了舵机选择的参考依据。

硬件开发|双路舵机驱动板，打来给2023年电赛E题用的，带光耦隔离，功率部分是TPS5430 DCDC降压方案，实测驱动俩SG90是绰绰有余了。本板4*3cm体积小巧，立创两层板工艺，立创EDA设计。

RFID模块+WIFI模块+振动传感器+有源蜂鸣器+舵机+Arduino UNO R3所构成的门禁系统模块所用APP