慧净电子---ARDUINO模块化创新视频教程
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28、扩展篇 6 Arduino 舵机控制
舵机是一种位置伺服的驱动器,主要是由外壳、电路板、无核心
马达、齿轮与位置检测器所构成。其工作原理是由接收机或者单片机
发出信号给舵机,其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。经由电路板上的IC 判断转动方向,再驱动无核心
马达开始转动,透过减速齿轮将动力传至摆臂,同时由位置检测器送
回信号,判断是否已经到达定位。适用于那些需要角度不断变化并可
以保持的控制系统。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。一般舵机旋转的角度范围
是0 度到180 度。
舵机有很多规格,但所有的舵机都有外接三根线,分别用棕、红、橙
三种颜色进行区分,由于舵机品牌不同,颜色也会有所差异,棕色为
接地线,红色为电源正极线,橙色为信号线。
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舵机的转动的角度是通过调节PWM(脉冲宽度调制)信号的占空比
来实现的,
标准
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PWM(脉冲宽度调制)信号的周期固定为20ms
(50Hz),理论上脉宽分布应在1ms到2ms 之间,但是,事实上脉宽
可由0.5ms 到2.5ms 之间,脉宽和舵机的转角0°~180°相对应。有
一点值得注意的地方,由于舵机牌子不同,对于同一信号,不同牌子
的舵机旋转的角度也会有所不同。
了解了基础知识以后我们就可以来学习控制一个舵机了,本实验所需
要的元器件很少只需要舵机一个、跳线一扎就可以了。
RB—412 舵机*1
面包板跳线*1 扎
用Arduino 控制舵机的
方法
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有两种,一种是通过Arduino 的普通数字
传感器接口产生占空比不同的方波,模拟产生PWM 信号进行舵机定
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位,第二种是直接利用Arduino 自带的Servo
函数
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进行舵机的控制,
这种控制方法的优点在于程序编写,缺点是只能控制2 路舵机,因为
Arduino 自带函数只能利用数字9、10 接口。Arduino 的驱动能力有
限,所以当需要控制1 个以上的舵机时需要外接电源。
方法一
将舵机接数字 9 接口上。
编写一个程序让舵机转动到用户输入数字所对应的角度数的位置,并
将角度打印显示到屏幕上。
参考源程序A:
int servopin=9;//定义数字接口9 连接伺服舵机信号线
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int myangle;//定义角度变量
int pulsewidth;//定义脉宽变量
int val;
void servopulse(int servopin,int myangle)//定义一个脉冲函数
{
pulsewidth=(myangle*11)+500;//将角度转化为500-2480 的脉宽值
digitalWrite(servopin,HIGH);//将舵机接口电平至高
delayMicroseconds(pulsewidth);//延时脉宽值的微秒数
digitalWrite(servopin,LOW);//将舵机接口电平至低
delay(20-pulsewidth/1000);
}
void setup()
{
pinMode(servopin,OUTPUT);//设定舵机接口为输出接口
Serial.begin(9600);//连接到串行端口,波特率为9600
Serial.println("servo=o_seral_simple ready" ) ;
}
void loop()//将0 到9 的数转化为0 到180 角度,并让LED 闪烁相应
数的次数
{
val=Serial.read();//读取串行端口的值
if(val>'0'&&val<='9')
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{
val=val-'0';//将特征量转化为数值变量
val=val*(180/9);//将数字转化为角度
Serial.print("moving servo to ");
Serial.print(val,DEC);
Serial.println();
for(int i=0;i<=50;i++) //给予舵机足够的时间让它转到指定角度
{
servopulse(servopin,val);//引用脉冲函数
}
}
}
方法二
先具体分析一下 Arduino 自带的Servo 函数及其语句,来介绍一下
舵机函数的几个常用语句吧。
1、attach(接口)——设定舵机的接口,只有数字9 或10 接口可利
用。
2、write(角度)——用于设定舵机旋转角度的语句,可设定的角度
范围是0°到180°。
3、read()——用于读取舵机角度的语句,可理解为读取最后一条
write()命令中
的值。
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4、attached()——判断舵机参数是否已发送到舵机所在接口。
5、detach()——使舵机与其接口分离,该接口(数字9 或10 接口)
可继续被用作PWM 接口。
注:以上语句的
书
关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf
写格式均为“舵机变量名.具体语句()”例如:
myservo.attach(9)。
仍然将舵机接在数字9 接口上即可。
参考源程序B:
#include
//定义头文件,这里有一点要注意,可以直接在
Arduino 软件菜单栏单击Sketch>Importlibrary>Servo,调用Servo 函
数,也可以直接输入#include ,但是在输入时要注意在
#include 与之间要有空格,否则编译时会报错。
Servo myservo;//定义舵机变量名
void setup()
{
myservo.attach(9);//定义舵机接口(9、10 都可以,缺点只能控制2 个)
}
void loop()
{
myservo.write(90);//设置舵机旋转的角度
}
以上就是控制舵机的两种方法,各有优缺点大家根据自己的喜好和需
要进行选择。
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切勿造恶,种瓜得瓜种豆得豆,一切都有过程,待成熟之时,福德或果报自来找
你。
慧净
2008 年 8 月 8 日
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