舵机原理介绍 简洁讲解面向实战 非阻塞式驱动代码, arduino

目录

1.舵机简介

2.舵机转动角度的PWM条件(以180度的SG90舵机为例)

2.1 控制关系

2.2arduino产生PWM

3.0 附代码 循环0度到180度开关舵机(非阻塞版本)

4.0  Servo.h 舵机代码

1.舵机简介

        舵机也叫伺服电机,是控制输入PWM信号来精确控制转动角度.所以想要驱动舵机就是让arduino输出PWM信号即可.

2.舵机转动角度的PWM条件(以180度的SG90舵机为例)

2.1 控制关系

        翻译成人话就是说 ,我们要想驱动它,  PWM的周期T需要时20ms 修改它的占空比   对应角度

对于PWM的占空比和周期不熟悉的请看我之前的文章:(这个是必须要会的)

Arduino 占空比 脉冲 PWM-CSDN博客

2.2arduino产生PWM

        我使用的是定时器1的相关库TimerOne.h来配置PWM的,简单易操作,且上限高.

arduino定时器1 TimerOne 一篇搞懂_#include <timerone.h>-CSDN博客

它的PWM的分辨率是10位的也就是1024 

定时器1的两个PWM引脚是9和10  这里我们用9引脚. 第二个是变量除以1024 就是高电平的占比 也就是占空比.

 占空比函数     Timer1.pwm(pin,num);
 Timer1.pwm(9,26);//26/1024≈2.5％

 定时器初始化和设置周期函数      Timer1.initialize();
  Timer1.initialize(20000);//周期20ms   变量是微秒级别的,20000就是20毫秒

#include <TimerOne.h>
 
volatile long ms_tick=0,ms_tick_flag=0;
void setup(void)
{
  Timer1.initialize(20000);//周期20ms
  
  Timer1.pwm(9,26);//26/1024≈5％
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop(void)
{

}

3.0 附代码 循环0度到180度开关舵机(非阻塞版本)

这个代码是循环的0-180度,我中间加了延时,只是为了让舵机运行的慢一点而已,其实是并没有阻塞程序.这里面的delay 完全可以用其他延时来替代

这里推荐看一看我写的延时大全:arduino延时最全解析。(完结)_arduino 延时微秒函数-CSDN博客

使用非阻塞的延时代码.

#include <TimerOne.h>
 
volatile long ms_tick=0,ms_tick_flag=0;
void setup(void)
{
  Timer1.initialize(20000);//精确度20ms
  
  Timer1.pwm(9,26);
  Serial.begin(115200);
}
 
void loop(void)
{
  static int i=26,flag=0;
    //这两个if语句主要是为了实现亮灭亮交替
    if(i<=26)
      flag=0;
    if(i>=130)
      flag=1;

    if(flag==0)
      i+=1;
    else
      i-=1;
    Timer1.pwm(9,i);
    delay(10);
  
}

4.0  Servo.h 舵机代码

        使用Serivo.h的库文件理论上可以达到控制舵机的效果,但是本人是不推荐的,我们使用arduino大多是为了学习单片机思维,我使用TimerOne.h来驱动舵机,即使我们换了一款单片机也同样能做到.这就代表着我们学会了这个模块,彻底的吃透了它.

#include <Servo.h>
#include<Arduino.h>
Servo myservo;  // 定义Servo对象来控制

int pos = 0;    // 角度存储变量
void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  myservo.attach(9);  // 控制线连接数字6
  myservo.write(0); 
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  shun_180(myservo);
  delay(1000);
  ni_180(myservo);
  delay(1000);
}
void shun_180(Servo name)
{
  for (pos = 0; pos <= 180; pos ++) { // 0°到180°
    name.write(pos);              // 舵机角度写入
    delay(5);                       // 等待转动到指定角度 
  }
}
void ni_180(Servo name)
{
  for (pos = 180; pos >= 0; pos --) { // 从180°到0°
    name.write(pos);              // 舵机角度写入
    delay(5);                       // 等待转动到指定角度
  }
}