一、參考

• Arduino基礎(chǔ)入門篇28—舵機控制

二、目標(biāo)

通過調(diào)整電位器來改變舵機旋轉(zhuǎn)的角度

有些電腦的USB的驅(qū)動能力不足，不能驅(qū)動起來舵機，請使用DC9V的電源適配器給arduino供電

三、理論學(xué)習(xí)

舵機是一種位置「角度」伺服的驅(qū)動器，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。目前在高檔遙控玩具、航模、機器人中已經(jīng)得到普遍使用。舵機是一種俗稱，其實是一種伺服馬達。本篇通過官方驅(qū)動庫來實現(xiàn)舵機控制。

• 標(biāo)配9g舵機引腳，黃色為信號線，紅色為電源，棕色為地線
• 舵機是一種位置伺服的驅(qū)動器，具有閉環(huán)控制系統(tǒng)的機電結(jié)構(gòu)，由小型直流電機、變速齒輪組、可調(diào)電位器、控制板等部件組成由于可以方便地控制舵機旋轉(zhuǎn)的角度（舵角，但是舵角一般不超過180°），因此舵機在要求角度不斷變化的控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用
• 舵機在工作中，控制器發(fā)出脈沖寬度調(diào)制（PWM）信號給舵機，獲得只留偏置電壓。舵機內(nèi)部有一個基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期是20ms，寬度為1.5ms的基準(zhǔn)信號，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出到電機驅(qū)動芯片，驅(qū)動芯片根據(jù)電壓差的正負(fù)控制電機的正反轉(zhuǎn)。
• 小型舵機的工作電壓一般為4.8V或6V，轉(zhuǎn)速不是很快，如果加入更改角度控制脈寬太快時，舵機可能反應(yīng)不過來。

結(jié)構(gòu)組成

舵機實際上是一種位置伺服的驅(qū)動器，主要是由外殼、電路板、無核心馬達、齒輪與位置檢測器所構(gòu)成。

工作原理

舵機內(nèi)部有一個基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期為20ms、寬度為1.5ms的基準(zhǔn)信號，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出。經(jīng)過電路板IC方向判斷，再驅(qū)動無核心馬達開始轉(zhuǎn)動，透過減速齒輪將動力傳至擺臂，同時由位置檢測器送回信號，判斷是否已經(jīng)到位。

舵機轉(zhuǎn)動的角度是通過調(diào)節(jié)PWM「脈沖寬度調(diào)制」信號的占空比來實現(xiàn)的。標(biāo)準(zhǔn)的PWM信號的周期固定為20ms，理論上脈寬分布應(yīng)該在1ms到2ms之間，實際上可由0.5ms到2.5ms之間，脈寬與轉(zhuǎn)角0°—180°相對應(yīng)。不同廠家不同型號的舵機也會有所差異。

外部接線

舵機一般都外接三根線，分別用棕、紅、橙三種顏色進行區(qū)分，由于品牌不同，顏色也會有所差異，棕色為接地線，紅色為電源正極線，橙色為信號線。

由于Arduino的驅(qū)動能力有限，當(dāng)需要控制多個舵機時，需要外接電源以及使用專用的舵機控制板。

庫函數(shù)

用Arduino控制舵機一般有兩種方法：

• 通過Arduino的普通數(shù)字引腳產(chǎn)生占空比不同的方波，模擬產(chǎn)生PWM信號進行舵機控制。
• 直接利用Arduino自帶的Servo庫進行控制。

Servo庫常用函數(shù)：

• Attach(接口)—設(shè)定舵機接口。
• Write(角度)—用于設(shè)定舵機旋轉(zhuǎn)的角度，可設(shè)定范圍0°—180°。
• Read()—用于讀取舵機角度的語句，可理解為讀取最后一條write()命令中的值。

四、接線圖

旋轉(zhuǎn)電位器，舵機跟著旋轉(zhuǎn)

五、代碼

/* #include <Arduino.h>#define PWM_pin 9int pulsewidth = 0;\ void setup() {pinMode(PWM_pin,OUTPUT); }void loop() {// 旋轉(zhuǎn)到90°pulse(90); }void pulse(int angle) {pulsewidth=int ((angle*11)+500);digitalWrite(PWM_pin,HIGH);delayMicroseconds(pulsewidth);digitalWrite(PWM_pin,LOW);delay(20-pulsewidth/1000); } */#include <Servo.h> //引入lib Servo myservo; //創(chuàng)建一個伺服電機對象 #define potpin A5 //設(shè)定連接可變電阻的模擬引腳 int val; //創(chuàng)建變，儲存從模擬端口讀取的（0到102） void setup() {myservo.attach(9); //9號引腳輸出電機控制信號 注：僅能使用9、10號引腳}void loop(){val = analogRead(potpin);//讀取來自可變電阻的模擬值(0到1023之間)val = map(val,0,1023,0,179); //利用"map"函數(shù)縮放該，得到伺服電機需要的角度(0到180之間)myservo.write(val); //設(shè)置伺服電機的位置delay(15); //等待電機旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)角度}

舵機在0°和180°間不斷轉(zhuǎn)動效果

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ArduinoUNO实战-第二十一章-通过调整电位器来改变9克舵机的角度的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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