Arduio基础入门篇001 - 舵机控制
一、舵机介绍
1，结构组成
一般来讲舵机主要由以下几个部分组成，舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机、控制电路等。舵机的输入线共有三条，如图1所示，红色中间，是电源线，一边黑色的是地线。
图一
其工作流程为：控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈，如图二：
图二
2，工作原理
舵机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。经过电路板IC方向判断，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，判断是否已经到位。
舵机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。标准的PWM信号的周期固定为20ms，理论上脉宽分布应该在1ms到2ms之间，实际上可由0.5ms到2.5ms之间，脉宽与转角0°—180°相对应。不同厂家不同型号的舵机也会有所差异。
PWM控制
由于Arduino的驱动能力有限，当需要控制多个舵机时，需要外接电源以及使用专用的舵机控制板。
二、 实验材料
①：Uno R3开发板
②：配套USB数据线
③：配套连接线
④：舵机
三、实验步骤
1，搭建电路图
舵机红色线接开发板5V，棕色线接开发板GND，橙色信号线接开发板数字引脚9。如图：
实物连接如下：
2. 新建sketch，拷贝如下代码替换自动生成的代码并进行保存。
#include <Servo.h>
Servo myservo; // 定义Servo对象来控制
int pos = 0; // 角度存储变量
void setup() {
myservo.attach(9); // 控制线连接数字9
}
void loop() {
for (pos = 0; pos <= 90; pos ++) { // 0°到90°
// in steps of 1 degree
myservo.write(pos); // 舵机角度写入
delay(10); // 等待转动到指定角度
}
for (pos = 90; pos >= 0; pos --) { // 从90°到0°
myservo.write(pos); // 舵机角度写入
delay(10); // 等待转动到指定角度
}
}
3，连接开发板设置好端口和开发板类型，进行验证上传。
4，实验现象
5. 库函数介绍
用Arduino控制舵机一般有两种方法：
通过Arduino的普通数字引脚产生占空比不同的方波，模拟产生PWM信号进行舵机控制。
直接利用Arduino自带的Servo库进行控制。
Servo库常用函数：
Attach(接口)—设定舵机接口。
Write(角度)—用于设定舵机旋转的角度，可设定范围0°—180°。
Read()—用于读取舵机角度的语句，可理解为读取最后一条write()命令中的值。
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