如何使用Arduino控制伺服電機

概述

在本課程中，您將學習如何使用Arduino控制伺服電機。

首先，您將使伺服器回掃并

零件

要構(gòu)建本課中描述的項目，您將需要以下零件。

零件 數(shù)量

伺服電機 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

對于本實驗，唯一與Arduino連接的是伺服電機。

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

伺服器方便地端接到一個插座中，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，您可能會發(fā)現(xiàn)只有在將Arduino插入某些USB端口時才會發(fā)生這種情況。這是因為伺服器消耗了大量功率，尤其是在電動機啟動時，這種突然的高需求足以降低Arduino板上的電壓，從而使其自身復位。

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

電容器充當電動機的蓄電庫，因此在啟動時，它會從電動機電容器和Arduino電源。

電容器的較長引線為正極引線，應將其連接到5V。負極引線也經(jīng)常標有“-”符號。

Arduino的‘Sweep’代碼

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

該草圖基于標準的“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，可以運行該草圖。

下載：文件

復制代碼

/*

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）;

}

}

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

使用伺服的命令類似于內(nèi)置的Arduino命令，但是由于您始終不會在項目中使用伺服，因此將它們保存在一個稱為庫的東西中。如果要使用servo庫中的命令，則需要通過以下命令告訴Arduino IDE您正在使用該庫：

下載：文件

復制代碼

#include #include

變量“ servoPin”來定義用于控制伺服器的引腳。

此行：

下載：文件

復制代碼

Servo servo; Servo servo;

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

下載：文件

復制代碼

Servo servo1;

Servo servo2; Servo servo1;

Servo servo2;

在“設置”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

復制代碼

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

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

命令：

下載：文件

復制代碼

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

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

您只需要在Arduino上將鍋和導線從其滑塊添加到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單。

下載：文件

復制代碼

/*

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)在有一個名為“ potPin”的第二個變量。

要設置伺服器的位置，我們從A0讀取一個模擬讀數(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將得到一個介于0到170之間的角度，就可以了。

伺服電機

伺服電機的位置由脈沖長度設置。伺服器預計大約每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，則它將達到其中心位置；如果為2毫秒，則將處于180度。

伺服器的端點可能會有所不同許多伺服系統(tǒng)只能轉(zhuǎn)大約170度您還可以購買可以連續(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。

但是請注意，如果像這樣拆除伺服器，很有可能不會正確返回。

其他要做的事情

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

嘗試修改“旋鈕”草圖，以使它不再從旋鈕的位置獲取伺服角度，而是從串行監(jiān)視器獲取該角度，以便可以從計算機控制伺服。

》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)視器中讀取一個數(shù)字。

責任編輯：wv