Question

我有一个要通过模数转换器控制的伺服电机（tower pro微型服务器99）。当adc读数为0伏时，电动机应处于0度；否则，电动机应处于0度。当adc读数为5伏时，电动机应处于180度。为了实现这一点，我使用了arduino uno（atmega328p微控制器）。我将电压读数馈送到板上的ADC中，读取该值，然后基于该值生成一个周期，该周期具有适当的占空比以旋转电机。下面的代码使用C：

#include <stdlib.h>
#include "eel4746c.h"

void delay_8us()
{
  tc0->TCCRA=0x00; //set mode (normal) and prescaler (64)
  tc0->TCCRB=0x03; 
  tc0->TCNT=255;   //set counter value to 255
  *TIFR0=1;        //clear TOVO flag in TIFR0 register
  while((*TIFR0&0x01)==0); //count until overflow, results in 8us delay
}

void delay_in_8us(uint16_t x) //calls 8us delay a certain amount of times
{
  uint16_t i;
  for (i=0;i<x;i++) delay_8us();
}

int main()
{

uint16_t T=2500;   //define max period value, 8us * 2500 is 20ms
uint16_t value=75; //values that defines duty cycle of period
portd->DDR=0x01;   //sets pin 0 and port D as output

adc->ADCSRA=0x87;  //enables ADC, sets scale to 128
adc->ADMUX=0x40;   //sets AREF pin, sets ADC0 pin as input for ADC
uint16_t adcL=0;   //variables to read in values
uint16_t adcH=0;
uint32_t adcR=0;

while(1){

  adc->ADCSRA= adc->ADCSRA | 0x40;  //starts ADC conversion
  while ((adc->ADCSRA&0x10) == 0 ); //waits for ADC conversion to finish
  adcL = adc->ADCL;                 //read in ADC results
  adcH = adc->ADCH & 0x0003;
  adcR = (256*adcH)+adcL;           //convert ADC results to integer value
  value = 75 + ((180)*(adcR) / 1023); //calculates value from ADC value to 
                                      //set period


  portd->PORT=0x01; //sets port d, pin 0 to 1
  delay_in_8us(value); //delays 8us * value

  portd->PORT=0x00; //sets port d, pin 0 to 0
  delay_in_8us(T - value); //delays 8us * (2500 - value) to get rest of 
                           //period
}

}

头文件（仅具有端口定义和内存位置/结构）：

#include <stdint.h>

#ifndef _EEL4746C_H_
#define _EEL4746C_H_


// Structure for GPIO ports
typedef struct gpio_port_struct {
    uint8_t PIN;          // Input Register
    uint8_t DDR;          // Data Directional Register
    uint8_t PORT;         // Output Register
} gpio_port_t;

// The three GPIO ports (B,C, and D)
volatile gpio_port_t *portb=(gpio_port_t *) 0x0023;
volatile gpio_port_t *portc=(gpio_port_t *) 0x0026;
volatile gpio_port_t *portd=(gpio_port_t *) 0x0029;


// 8-bit Time/Counter Structure
typedef struct timer_counter_8bit_struct {
    uint8_t TCCRA;        // Control Register A
    uint8_t TCCRB;        // Control Register B
    uint8_t TCNT;         // Counter (value)
    uint8_t OCRA;         // Output Compare Register A
    uint8_t OCRB;         // Output Compare Register B
} timer_counter_8bit_t;

// Timer/Counter 0
volatile timer_counter_8bit_t *tc0=(timer_counter_8bit_t *) 0x0044;

// Timer/Counter 0 Interrupt Flag Register
volatile uint8_t *TIFR0= (uint8_t *) 0x0035;

// Timer/Counter 0 Interrupt Mask Register
volatile uint8_t *TIMSK0=(uint8_t *) 0x006e;

// Analog to Digital Converter Structure
typedef struct adc_struct {
  uint8_t ADCL;           // ADC Data Register Low
  uint8_t ADCH;           // ADC Data Register High
  uint8_t ADCSRA;         // ADC Control and Status Register A
  uint8_t ADCSRB;         // ADC Control and Status Register B
  uint8_t ADMUX;          // ADC Multiplexer Selection Register
  uint8_t not_used;
  uint8_t DIDR0;          // Digital Input Disable Register 0
  uint8_t DIDR1;          // Digital Input Disable Register 1
} adc_t;

// ADC
volatile adc_t *adc=(adc_t *) 0x0078;

#endif

当我将此代码编写到arduino并运行时，它通常运行良好。我只是使用电位计将电压读入ADC0引脚。我唯一的问题是，在低电压（接近0）下，电动机会持续旋转。这向我表明该时间段是错误的，但是，当查看我的代码时，我看不到任何方法来实际得到一个不正确的时间段。

到目前为止，我已经仔细检查了所有使用/期望正确值的内容；根据{{3}}和ATmega328p数据表进行了检查。这些值似乎都是正确的。关于句号为何错误的我唯一可能的线索与我等待转换的while循环有关：</ p>

while（（adc-> ADCSRA＆0x10）== 0）;

有趣的是，当我将其注释掉时，代码实际上完全可以正常工作，但是我并不真正理解为什么这样做会导致-我能想到的最好的是，while循环在代码中生成了足够的额外循环稍微改变周期，足以使电压值0导致某些意外情况。但是，根据数据表，ADC转换不应花费很多周期（第一次转换大约需要15个周期，之后大约需要3个周期），但是，这不足以影响周期。

这个问题的长短是我相信我的ADC转换使我的代码给了我不正确的时间。为什么这种转换会给我这么一段时期？还是我看错了方向？

由ADC控制的伺服电机：周期不正确

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