實驗十九：舵機控制

舵機控制實驗Servo庫版本的代碼參考如下鏈接：ArduinoCode19-舵機控制Servo庫版本代碼.ino
舵機是一種位置伺服的驅動器，主要是由外殼、電路板、無核心馬達、齒輪與位置檢測器所構成。其工作原理是由接收機或者單片機發出信號給舵機，其內部有一個基準電路，產生周期為20ms，寬度為1.5ms 的基準信號，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。經由電路板上的IC 判斷轉動方向，再驅動無核心馬達開始轉動，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，判斷是否已經到達定位。適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統。當電機轉速一定時，通過級聯減速齒輪帶動電位器旋轉，使得電壓差為0，電機停止轉動。一般舵機旋轉的角度范圍是0 度到180度。

舵機有很多規格，但所有的舵機都有外接三根線，分別用棕、紅、橙三種顏色進行區分，由于舵機品牌不同，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。

舵機的轉動的角度是通過調節PWM（脈沖寬度調制）信號的占空比來實現的，標準PWM（脈沖寬度調制）信號的周期固定為20ms（50Hz），理論上脈寬分布應在1ms到2ms 之間，但是，事實上脈寬可由0.5ms 到2.5ms 之間，脈寬和舵機的轉角0°～180°相對應。有一點值得注意的地方，由于舵機牌子不同，對于同一信號，不同牌子的舵機旋轉的角度也會有所不同。

實驗器材清單

了解了基礎知識以后我們就可以來學習控制一個舵機了，本實驗所需要的元器件很少只需要舵機一個、跳線一扎就可以了。

舵機 1個

面包板 1個

面包板跳線 1扎

實驗接線

用Arduino 控制舵機的方法有兩種，一種是通過Arduino 的普通數字傳感器接口產生占空比不同的方波，模擬產生PWM 信號進行舵機定位，第二種是直接利用Arduino 自帶的Servo 函數進行舵機的控制，這種控制方法的優點在于程序編寫，缺點是只能控制2 路舵機，因為Arduino 自帶函數只能利用數字9、10 接口。Arduino 的驅動能力有限，所以當需要控制1 個以上的舵機時需要外接電源。

方法一

將舵機接數字 9 接口上。
編寫一個程序讓舵機轉動到用戶輸入數字所對應的角度數的位置，并將角度打印顯示到屏幕上。

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參考源程序A：
int servopin=9;//定義數字接口9 連接伺服舵機信號線
int myangle;//定義角度變量
int pulsewidth;//定義脈寬變量
int val;
void servopulse(int servopin,int myangle)//定義一個脈沖函數
{
pulsewidth=(myangle11)+500;//將角度轉化為500-2480 的脈寬值
digitalWrite(servopin,HIGH);//將舵機接口電平至高
delayMicroseconds(pulsewidth);//延時脈寬值的微秒數
digitalWrite(servopin,LOW);//將舵機接口電平至低
delay(20-pulsewidth/1000);
}
void setup()
{
pinMode(servopin,OUTPUT);//設定舵機接口為輸出接口
Serial.begin(9600);//連接到串行端口，波特率為9600
Serial.println(“servo=o_seral_simple ready” ) ;
}
void loop()//將0 到9 的數轉化為0 到180 角度，并讓LED 閃爍相應
數的次數
{
val=Serial.read();//讀取串行端口的值
if(val>‘0’&&val<=‘9’)
{
val=val-‘0’;//將特征量轉化為數值變量
val=val(180/9);//將數字轉化為角度
Serial.print("moving servo to ");
Serial.print(val,DEC);
Serial.println();
for(int i=0;i<=50;i++) //給予舵機足夠的時間讓它轉到指定角度
{
servopulse(servopin,val);//引用脈沖函數
}
}
}

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方法二

先具體分析一下 Arduino 自帶的Servo 函數及其語句，來介紹一下
舵機函數的幾個常用語句吧。
1、attach（接口）——設定舵機的接口，只有數字9 或10 接口可利用。
2、write（角度）——用于設定舵機旋轉角度的語句，可設定的角度范圍是0°到180°。
3、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。
4、attached（）——判斷舵機參數是否已發送到舵機所在接口。
5、detach（）——使舵機與其接口分離，該接口（數字9 或10 接口）可繼續被用作PWM 接口。

注：以上語句的書寫格式均為“舵機變量名.具體語句（）”例如：myservo.attach(9)。
仍然將舵機接在數字9 接口上即可。

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#include <Servo.h>//定義頭文件，這里有一點要注意，可以直接在Arduino 軟件菜單欄單擊Sketch>Importlibrary>Servo,調用Servo 函數，也可以直接輸入#include <Servo.h>，但是在輸入時要注意在#include 與<Servo.h>之間要有空格，否則編譯時會報錯。
Servo myservo;//定義舵機變量名
void setup()
{
myservo.attach(9);//定義舵機接口（9、10 都可以，缺點只能控制2 個）
}
void loop()
{
myservo.write(90);//設置舵機旋轉的角度
}

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以上就是控制舵機的兩種方法，各有優缺點大家根據自己的喜好和需要進行選擇。

程序代碼

舵機控制-自由版本代碼

int servopin=9;//定義數字接口9 連接伺服舵機信號線 int myangle;//定義角度變量 int pulsewidth;//定義脈寬變量 int val; void servopulse(int servopin,int myangle)//定義一個脈沖函數 { pulsewidth=(myangle*11)+500;//將角度轉化為500-2480 的脈寬值 digitalWrite(servopin,HIGH);//將舵機接口電平至高 delayMicroseconds(pulsewidth);//延時脈寬值的微秒數 digitalWrite(servopin,LOW);//將舵機接口電平至低 delay(20-pulsewidth/1000); } void setup() { pinMode(servopin,OUTPUT);//設定舵機接口為輸出接口 Serial.begin(9600);//連接到串行端口，波特率為9600 Serial.println("servo=o_seral_simple ready" ) ; } void loop()//將0 到9 的數轉化為0 到180 角度，并讓LED 閃爍相應數的次數 { val=Serial.read();//讀取串行端口的值 if(val>'0'&&val<='9') { val=val-'0';//將特征量轉化為數值變量 val=val*(180/9);//將數字轉化為角度 Serial.print("moving servo to "); Serial.print(val,DEC); Serial.println(); for(int i=0;i<=50;i++) //給予舵機足夠的時間讓它轉到指定角度 { servopulse(servopin,val);//引用脈沖函數 } } }

控制控制-Servo庫版本代碼

#include <Servo.h>之間要有空格，否則編譯時會報錯。 Servo myservo;//定義舵機變量名 unsigned char jiao;// void setup() { myservo.attach(9);//定義舵機接口（9、10 都可以，缺點只能控制2 個） } void loop() {for(jiao=0;jiao<180;jiao++){myservo.write(jiao);//設置舵機旋轉的角度 delay(10); }for(jiao=180;jiao>0;jiao--){myservo.write(jiao);//設置舵機旋轉的角度 delay(10); } }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Ardino基础教程 19_舵机控制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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