如何使用Arduino控制伺服电机

概述

在本课程中，您将学习如何使用Arduino控制伺服电机。

首先，您将使伺服器回扫并

零件

要构建本课中描述的项目，您将需要以下零件。

零件 数量

伺服电机 1

10kΩ可变电阻器（pot）

1

半尺寸面包板

1

Arduino Uno R3

1

跳线包

1

100 µF电容器

可选

“扫描”的面包板布局

对于本实验，唯一与Arduino连接的是伺服电机。

伺服电机有三根引线。引线的颜色在伺服电机之间有所不同，但是红色引线始终为5V，而GND将为黑色或棕色。另一个引线是控制引线，通常为橙色或黄色。该控制导线连接到数字引脚9。

伺服器方便地端接到一个插座中，我们可以在其中插入跳线，将其链接到面包板，然后再连接到Arduino。

如果伺服器不正常

您的伺服器可能行为异常，您可能会发现只有在将Arduino插入某些USB端口时才会发生这种情况。这是因为伺服器消耗了大量功率，尤其是在电动机启动时，这种突然的高需求足以降低Arduino板上的电压，从而使其自身复位。

如果这发生这种情况，那么通常可以通过在面包板上的GND和5V之间添加一个高值电容器（470uF或更大）来治愈它。

电容器充当电动机的蓄电库，因此在启动时，它会从电动机电容器和Arduino电源。

电容器的较长引线为正极引线，应将其连接到5V。负极引线也经常标有“-”符号。

Arduino的‘Sweep’代码

将以下草图加载到Arduino上，您应该发现舵机立即开始首先向一个方向旋转，然后又向另一个方向旋转

该草图基于标准的“扫描”草图，您可以在Arduino示例中的“ servo”文件夹下找到该草图。如果愿意，可以运行该草图。

下载：文件

复制代码

/*

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）;

}

}

伺服电机由一系列脉冲控制，为了使其易于使用，已创建了一个Arduino库，以便您可以指示伺服电机转至特定角度。

使用伺服的命令类似于内置的Arduino命令，但是由于您始终不会在项目中使用伺服，因此将它们保存在一个称为库的东西中。如果要使用servo库中的命令，则需要通过以下命令告诉Arduino IDE您正在使用该库：

下载：文件

复制代码

#include #include

变量“ servoPin”来定义用于控制伺服器的引脚。

此行：

下载：文件

复制代码

Servo servo; Servo servo;

定义了一个新的变量“ servo”输入“伺服”。该库为我们提供了一种新类型，例如表示伺服的“ int”或“ float”。您实际上可以通过这种方式最多定义八个伺服器，因此，如果我们有两个伺服器，则可以编写如下内容：

下载：文件

复制代码

Servo servo1;

Servo servo2; Servo servo1;

Servo servo2;

在“设置”功能中，我们需要使用以下命令将“ servo”变量链接到将控制伺服器的引脚：

下载：file

复制代码

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

变量‘angle’用于包含当前伺服角度度。在“循环”功能中，我们使用两个“ for”循环首先在一个方向上增加角度，然后在达到180度时又在另一个方向上增加角度。

命令：

下载：文件

复制代码

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

告诉伺服器将其位置更新为参数提供的角度。

“旋钮”的面包板布局

下一步是添加一个锅，以便我们可以通过旋转旋钮来控制伺服器的位置。

您只需要在Arduino上将锅和导线从其滑块添加到A0。

Arduino的“旋钮”代码

使伺服跟随旋钮位置的代码比使其扫掠更简单。

下载：文件

复制代码

/*

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）;

}

现在有一个名为“ potPin”的第二个变量。

要设置伺服器的位置，我们从A0读取一个模拟读数。这样我们得到的值在0到1023之间。由于伺服器只能旋转180度，因此我们需要按比例缩小该值。将其除以6将得到一个介于0到170之间的角度，就可以了。

伺服电机

伺服电机的位置由脉冲长度设置。伺服器预计大约每20毫秒接收一次脉冲。如果该脉冲在1毫秒内为高电平，则伺服角度将为零；如果为1.5毫秒，则它将达到其中心位置；如果为2毫秒，则将处于180度。

伺服器的端点可能会有所不同许多伺服系统只能转大约170度您还可以购买可以连续旋转360度的“连续”伺服器。

在伺服器内部

下面的简短视频向您展示了伺服器内部正在发生的情况。

但是请注意，如果像这样拆除伺服器，很有可能不会正确返回。

其他要做的事情

打开“扫描”草图，然后尝试将延迟从15毫秒减少到5毫秒。请注意伺服旋转的速度。

尝试修改“旋钮”草图，以使它不再从旋钮的位置获取伺服角度，而是从串行监视器获取该角度，以便可以从计算机控制伺服。

》提示：要使草图从串行监视器读取度数，可以使用functionSerial.parseInt（）。这将从串行监视器中读取一个数字。

责任编辑：wv