如何使用Arduino控制伺服電機(jī)

概述

在本課程中，您將學(xué)習(xí)如何使用Arduino控制伺服電機(jī)。

首先，您將使伺服器回掃并

零件

要構(gòu)建本課中描述的項(xiàng)目，您將需要以下零件。

零件 數(shù)量

伺服電機(jī) 1

10kΩ可變電阻器（pot）

1

半尺寸面包板

1

Arduino Uno R3

1

跳線包

1

100 μF電容器

可選

“掃描”的面包板布局

對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，唯一與Arduino連接的是伺服電機(jī)。

伺服電機(jī)有三根引線。引線的顏色在伺服電機(jī)之間有所不同，但是紅色引線始終為5V，而GND將為黑色或棕色。另一個(gè)引線是控制引線，通常為橙色或黃色。該控制導(dǎo)線連接到數(shù)字引腳9。

伺服器方便地端接到一個(gè)插座中，我們可以在其中插入跳線，將其鏈接到面包板，然后再連接到Arduino。

如果伺服器不正常

您的伺服器可能行為異常，您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)只有在將Arduino插入某些USB端口時(shí)才會(huì)發(fā)生這種情況。這是因?yàn)樗欧飨牧舜罅抗β?，尤其是在電?dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，這種突然的高需求足以降低Arduino板上的電壓，從而使其自身復(fù)位。

如果這發(fā)生這種情況，那么通?？梢酝ㄟ^(guò)在面包板上的GND和5V之間添加一個(gè)高值電容器（470uF或更大）來(lái)治愈它。

電容器充當(dāng)電動(dòng)機(jī)的蓄電庫(kù)，因此在啟動(dòng)時(shí)，它會(huì)從電動(dòng)機(jī)電容器和Arduino電源。

電容器的較長(zhǎng)引線為正極引線，應(yīng)將其連接到5V。負(fù)極引線也經(jīng)常標(biāo)有“-”符號(hào)。

Arduino的‘Sweep’代碼

將以下草圖加載到Arduino上，您應(yīng)該發(fā)現(xiàn)舵機(jī)立即開(kāi)始首先向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，然后又向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)

該草圖基于標(biāo)準(zhǔn)的“掃描”草圖，您可以在Arduino示例中的“ servo”文件夾下找到該草圖。如果愿意，可以運(yùn)行該草圖。

下載：文件

復(fù)制代碼

/*

Adafruit Arduino - Lesson 14. Sweep

*/

#include

int servoPin = 9;

Servo servo;

int angle = 0; // servo position in degrees

void setup（）

{

servo.attach（servoPin）;

}

void loop（）

{

// scan from 0 to 180 degrees

for（angle = 0; angle 《 180; angle++）

{

servo.write（angle）;

delay（15）;

}

// now scan back from 180 to 0 degrees

for（angle = 180; angle 》 0; angle--）

{

servo.write（angle）;

delay（15）;

}

} /*

Adafruit Arduino - Lesson 14. Sweep

*/

#include

int servoPin = 9;

Servo servo;

int angle = 0; // servo position in degrees

void setup（）

{

servo.attach（servoPin）;

}

void loop（）

{

// scan from 0 to 180 degrees

for（angle = 0; angle 《 180; angle++）

{

servo.write（angle）;

delay（15）;

}

// now scan back from 180 to 0 degrees

for（angle = 180; angle 》 0; angle--）

{

servo.write（angle）;

delay（15）;

}

}

伺服電機(jī)由一系列脈沖控制，為了使其易于使用，已創(chuàng)建了一個(gè)Arduino庫(kù)，以便您可以指示伺服電機(jī)轉(zhuǎn)至特定角度。

使用伺服的命令類(lèi)似于內(nèi)置的Arduino命令，但是由于您始終不會(huì)在項(xiàng)目中使用伺服，因此將它們保存在一個(gè)稱(chēng)為庫(kù)的東西中。如果要使用servo庫(kù)中的命令，則需要通過(guò)以下命令告訴Arduino IDE您正在使用該庫(kù)：

下載：文件

復(fù)制代碼

#include #include

變量“ servoPin”來(lái)定義用于控制伺服器的引腳。

此行：

下載：文件

復(fù)制代碼

Servo servo; Servo servo;

定義了一個(gè)新的變量“ servo”輸入“伺服”。該庫(kù)為我們提供了一種新類(lèi)型，例如表示伺服的“ int”或“ float”。您實(shí)際上可以通過(guò)這種方式最多定義八個(gè)伺服器，因此，如果我們有兩個(gè)伺服器，則可以編寫(xiě)如下內(nèi)容：

下載：文件

復(fù)制代碼

Servo servo1;

Servo servo2; Servo servo1;

Servo servo2;

在“設(shè)置”功能中，我們需要使用以下命令將“ servo”變量鏈接到將控制伺服器的引腳：

下載：file

復(fù)制代碼

servo.attach（servoPin）; servo.attach（servoPin）;

變量‘a(chǎn)ngle’用于包含當(dāng)前伺服角度度。在“循環(huán)”功能中，我們使用兩個(gè)“ for”循環(huán)首先在一個(gè)方向上增加角度，然后在達(dá)到180度時(shí)又在另一個(gè)方向上增加角度。

命令：

下載：文件

復(fù)制代碼

servo.write（angle）; servo.write（angle）;

告訴伺服器將其位置更新為參數(shù)提供的角度。

“旋鈕”的面包板布局

下一步是添加一個(gè)鍋，以便我們可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)旋鈕來(lái)控制伺服器的位置。

您只需要在Arduino上將鍋和導(dǎo)線從其滑塊添加到A0。

Arduino的“旋鈕”代碼

使伺服跟隨旋鈕位置的代碼比使其掃掠更簡(jiǎn)單。

下載：文件

復(fù)制代碼

/*

Adafruit Arduino - Lesson 14. Knob

*/

#include

int potPin = 0;

int servoPin = 9;

Servo servo;

void setup（）

{

servo.attach（servoPin）;

}

void loop（）

{

int reading = analogRead（potPin）; // 0 to 1023

int angle = reading / 6; // 0 to 180-ish

servo.write（angle）;

} /*

Adafruit Arduino - Lesson 14. Knob

*/

#include

int potPin = 0;

int servoPin = 9;

Servo servo;

void setup（）

{

servo.attach（servoPin）;

}

void loop（）

{

int reading = analogRead（potPin）; // 0 to 1023

int angle = reading / 6; // 0 to 180-ish

servo.write（angle）;

}

現(xiàn)在有一個(gè)名為“ potPin”的第二個(gè)變量。

要設(shè)置伺服器的位置，我們從A0讀取一個(gè)模擬讀數(shù)。這樣我們得到的值在0到1023之間。由于伺服器只能旋轉(zhuǎn)180度，因此我們需要按比例縮小該值。將其除以6將得到一個(gè)介于0到170之間的角度，就可以了。

伺服電機(jī)

伺服電機(jī)的位置由脈沖長(zhǎng)度設(shè)置。伺服器預(yù)計(jì)大約每20毫秒接收一次脈沖。如果該脈沖在1毫秒內(nèi)為高電平，則伺服角度將為零；如果為1.5毫秒，則它將達(dá)到其中心位置；如果為2毫秒，則將處于180度。

伺服器的端點(diǎn)可能會(huì)有所不同許多伺服系統(tǒng)只能轉(zhuǎn)大約170度您還可以購(gòu)買(mǎi)可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)360度的“連續(xù)”伺服器。

在伺服器內(nèi)部

下面的簡(jiǎn)短視頻向您展示了伺服器內(nèi)部正在發(fā)生的情況。

但是請(qǐng)注意，如果像這樣拆除伺服器，很有可能不會(huì)正確返回。

其他要做的事情

打開(kāi)“掃描”草圖，然后嘗試將延遲從15毫秒減少到5毫秒。請(qǐng)注意伺服旋轉(zhuǎn)的速度。

嘗試修改“旋鈕”草圖，以使它不再?gòu)男o的位置獲取伺服角度，而是從串行監(jiān)視器獲取該角度，以便可以從計(jì)算機(jī)控制伺服。

》提示：要使草圖從串行監(jiān)視器讀取度數(shù)，可以使用functionSerial.parseInt（）。這將從串行監(jiān)視器中讀取一個(gè)數(shù)字。

責(zé)任編輯：wv