其工作原理是由接收机或者单片机发出信号给舵机,其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。经由电路板上的IC 判断转动方向,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,判断是否已经到达定位。
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。
3.2 新建sketch,拷贝如下代码并进行保存编译上传
#include <Servo.h> // 调用Servo库
Servo myservo; // 定义Servo对象来控制
int pos=0;
void setup(){
myservo.attach(10); // 控制线连接数字10
}
void loop(){
for (pos = 0; pos <= 180; pos ++) { // 0°到180°
// in steps of 1 degree
myservo.write(pos); // 舵机角度写入
delay(5); // 控制移动速度
}
for (pos = 180; pos >= 0; pos --) { // 从180°到0°
myservo.write(pos); // 舵机角度写入
delay(5); // 控制移动速度
}
}
int servopin = 10; //设置舵机驱动脚到数字口10
int myangle;//定义角度变量
int pulsewidth;//定义脉宽变量
int val;
void servopulse(int servopin, int myangle) /*定义一个脉冲函数,用来模拟方式产生PWM值*/
{
pulsewidth = (myangle * 11) + 500; //将角度转化为500-2480 的脉宽值
digitalWrite(servopin, HIGH); //将舵机接口电平置高
delayMicroseconds(pulsewidth);//延时脉宽值的微秒数
digitalWrite(servopin, LOW); //将舵机接口电平置低
delay(20 - pulsewidth / 1000); //延时周期内剩余时间
}
void setup()
{
pinMode(servopin, OUTPUT); //设定舵机接口为输出接口
Serial.begin(9600);//设置波特率为9600
Serial.println("servo=o_seral_simple ready" ) ;
}
void loop()//将0 到9 的数转化为0 到180 角度,并让LED 闪烁相应数的次数
{
val = Serial.read(); //读取串口收到的数据
if (val >= '0' && val <= '9') //判断收到数据值是否符合范围
{
val = val - '0'; //将ASCII码转换成数值,例'9'-'0'=0x39-0x30=9
val = val * (180 / 9); //将数字转化为角度,例9*(180/9)=180
Serial.print("moving servo to ");
Serial.print(val, DEC);
Serial.println();
for (int i = 0; i <= 50; i++) //给予舵机足够的时间让它转到指定角度
{
servopulse(servopin, val); //引用脉冲函数
}
}
}
用Arduino 控制舵机的方法有两种,代码1是直接利用Arduino 自带的Servo 函数进行舵机的控制,这种控制方法的优点在于程序编写,缺点是只能控制2 路舵机,因为Arduino 自带函数只能利用数字9、10 接口。代码2是通过Arduino 的普通数字传感器接口产生占空比不同的方波,模拟产生PWM 信号进行舵机定位,控制原理更加清晰。
Arduino 的驱动能力有限,所以当需要控制1 个以上的舵机时需要外接电源。