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秒懂Arduino舵机控制原理程序_看这篇就够了
编辑 : 时间 : 2019-04-11 19:13 浏览量 : 38

秒懂Arduino舵机控制原理程序

舵机控制实验

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。

 
HDKJ D3615  15公斤金属齿轮

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。
 


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。
SG90 舵机*1
面包板跳线*1 扎
用Arduino 控制舵机的方法有两种,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 信号进行舵机定位,第二种是直接利用Arduino 自带的Servo 函数进行舵机的控制,这种控制方法的优点在于程序编写,缺点是只能控制路舵机,因为Arduino 自带函数只能利用数字910 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。
 


将舵机接数字 9 接口上。

舵机工作原理动画


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

舵机控制程序:


  1. #include <Servo.h>

  2.    Servo myservo;  // 定义舵机对象,最多八个

  3.    int pos = 0;    // 定义舵机转动位置

  4.    void setup()

  5.    {

  6.       myservo.attach(9);  // 设置舵机控制针脚

  7.    }

  8.    void loop()

  9.   {

  10.       // 0到180旋转舵机,每次延时15毫秒

  11.       for(pos = 0; pos < 180; pos += 1)  

  12.      {  

  13.         myservo.write(pos);  

  14.         delay(15);

  15.       }

  16.       // 180到0旋转舵机,每次延时15毫秒

  17.       for(pos = 180; pos>=1; pos-=1)

  18.       {                              

  19.         myservo.write(pos);

  20.         delay(15);

  21.       }

  22.   }



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