概要

阿凱在本文中講解了如何使用MicroPython-ESP32通過PCA9685模塊控制舵機(jī)旋轉(zhuǎn)角度。同時(shí)也涉及到了MicroPython-ESP32的I2C資源與API講解。

出品：1Z實(shí)驗(yàn)室 (1ZLAB： Make Things Easy)

目錄

PCA9685模塊簡介

pca9685.jpg

問題1：為什么我們要用到舵機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊？

工作電壓 首先ESP32的工作電壓是3.3v，不能直接驅(qū)動(dòng)額定電壓在5v-7.4v的數(shù)字舵機(jī)，需要外接電源。

工作電流 舵機(jī)工作電流在100MA~1.5A,運(yùn)動(dòng)越快電流越大，可能會損傷USB口.

IO資源 一般的開發(fā)板IO資源有限，例如控制一個(gè)6DOF的機(jī)械臂，需要占用六個(gè)IO口，如果是蛛形機(jī)器人的話需要用的也就更多，所以使用舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板是一種節(jié)省IO資源的方式。

問題2：什么是PCA9685？

PCA9685是一款基于IIC總線通信的12位精度16通道PWM波輸出的芯片，該芯片最初由NXP推出時(shí)主要面向LED開關(guān)調(diào)光，但就目前國內(nèi)的形式來看，好像在被Arduino在舵機(jī)控制領(lǐng)域使用的更廣泛。 stm32+pca9685控制舵機(jī)機(jī)械臂

問題3：單片機(jī)與PCA9685如何通信？

pca9685-cascade.jpg

PCA9685模塊與單片機(jī)通過I2C總線的方式進(jìn)行通信。

I2C總線是由Philips公司開發(fā)的一種簡單、雙向二線制同步串行總線。它只需要兩根線即可在連接于總線上的器件之間傳送信息。

每個(gè)PCA9685都可以分配一個(gè)地址位,通過I2C接口，一個(gè)單片機(jī)可以控制最多64個(gè)PCA9685舵機(jī)控制板。每個(gè)舵機(jī)控制板上可以搭載16個(gè)舵機(jī)。

詳細(xì)的使用說明見奇果派工坊的這篇文章，寫的很詳細(xì)。

MicroPython驅(qū)動(dòng)PCA9685

Adafruit公司開源了MicroPython控制PCA9685模塊的工程：

micropython-adafruit-pca9685

這里我們需要用到這個(gè)工程里面的兩個(gè)文件：

其中關(guān)于舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的API看這里：Servo Driver

MicroPython-ESP32驅(qū)動(dòng)PCA9685

上傳庫文件

接下來講MicroPython-ESP32與PCA9685。

首先將micropython-adafruit-pca9685中的pca9685.py與servo.py保存到本地，并通過ampy上傳到ESP32的文件系統(tǒng)中。

創(chuàng)建一個(gè)I2C對象

在ESP32里面可以自定義引腳為I2C接口，支持I2C的管腳編號為：

0, 2, 4, 5, 9, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 25, 26, 27

0號管腳還有2號管腳比較特殊，不推薦使用。

這里我們使用25號引腳作為SCL引腳(串行時(shí)鐘線)，26號引腳為SDA(串行數(shù)據(jù)線)引腳。

連接方式

GND -> ESP32的GND (外接電源與ESP32共地)

SCL -> ESP32 D25

SDA -> ESP32 D26

VCC -> ESP32 3.3V

V+ -> 5v外接電源

代碼片段

from machine import I2C,Pin

gpio_scl = 25

gpio_sda = 26

# 初始化I2C

scl_pin = Pin(gpio_scl)

sda_pin = Pin(gpio_sda)

i2c = I2C(scl=scl_pin, sda = sda_pin, freq=10000) # 創(chuàng)建I2C實(shí)例

其中SCL時(shí)鐘頻率支持范圍 0 < freq ≤ 500000(Hz)

創(chuàng)建Servos對象

從之前的servo.py引入Servos對象，注意不是MicroPython自帶的Servo.

實(shí)例化的時(shí)候，傳入我們上面創(chuàng)建的I2C對象，同時(shí)指定當(dāng)前PCA9685模塊的地址，默認(rèn)是0x40, 你也可以通過焊接PCA9685模塊上面的焊點(diǎn)修改地址編號。

from servo import Servos

servos = Servos(i2c, address=0x40)

控制舵機(jī)的角度

設(shè)定舵機(jī)控制板上的舵機(jī)編號servo_idx， 有效范圍為1-16

另外設(shè)置舵機(jī)舵機(jī)的角度degree。

TODO 查看源碼 確認(rèn)degree的范圍

servos.position(servo_idx, degrees=degree)

項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)

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參考文章

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的micropython esp32驱动舵机_PCA9685舵机控制板与MicroPython-ESP32-1Z实验室的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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