舵机的使用方法（ESP32--Arduino）_esp32控制舵机

目录

       舵机的原理图如下所示：​编辑一、不同舵机的差异 

1. 扭矩：

2. 工作角度：

3. 速度：

4. 通讯协议：

5. 工作电压：

6. 外壳及齿轮材质：

7. 尺寸：

8. 马达类型：

9. 配件：

10. 可靠性指标：

二、如何控制舵机工作

  1.控制原理

  2.引脚

  3.代码   

    1.180度舵机（经验证）

    ​编辑2.360度舵机

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       舵机是一种精密控制类电动机，也是电动机的一种，它的主要作用是旋转到某一指定位置，在机器人领域使用得相当的广泛，用来实现各种机械臂和机器人关节的运动。

       舵机的原理图如下所示：一、不同舵机的差异 

1. 扭矩：

       舵机的扭矩决定了它能驱动的负载大小，是选型时的重要指标。扭矩越大，能承受的外部负载就越强。

2. 工作角度：

       舵机的控制角度范围影响其在机械系统中的适用性。有些舵机能提供180度的角度控制，而有些则能提供360度或更多，这需要根据应用需求来选择。

3. 速度：

       转速由舵机无负载情况下转过一定角度所需时间来衡量，与马达类型、电压、齿轮箱减速比等因素有关。快速响应的应用场合需要选择转速快的舵机。

4. 通讯协议：

       不同的舵机可能支持不同的通讯协议，如PWM或总线控制信号。PWM舵机需要持续输入信号，而总线舵机具有保持功能，可以按需求选择适合的通讯方式。

5. 工作电压：

       舵机的工作电压直接关系到其动力输出和能耗，需要根据系统供电情况和能耗要求进行选择。

6. 外壳及齿轮材质：

       外壳和齿轮的材质会影响舵机的耐用性和重量。金属齿轮通常更耐用但会增加重量，塑料齿轮则相反。

7. 尺寸：

       根据安装空间和机械设计的需求，选择合适尺寸的舵机至关重要。

8. 马达类型：

       不同类型的马达（如直流电机、步进电机等）有不同的特性，例如步进电机可以提供精确的位置控制。

9. 配件：

       舵机的配件，如线缆长度、连接器类型也需要考虑，以便与现有系统兼容。

10. 可靠性指标：

       对于设备中使用的舵机，除了基本的动力性能外，还要关注寿命、稳定性、一致性、噪音和耐高低温等可靠性要求。

二、如何控制舵机工作

  1.控制原理

     当舵机收到某个范围内的脉冲信号后，会依据该脉冲的宽度，转到相应的位置。直到下一个控制脉冲来临之前，该舵机的位置均不会发生改变。输入的控制脉宽与舵机的角度之间的关系如下图所示：

        360度舵机通常无限位器，所以可以连续旋转。360度舵机的控制通过20ms的脉冲来进行控制（高电平宽度不大于2.5ms）当脉冲高电平宽度在1.5ms附近时，360度舵机停止运动，当脉冲高电平宽度大于1.5ms时，舵机为正转状态，高电平时长越长，电机转速越快。当脉冲高电平时长小于1.5ms时，舵机为反向转动状态，高电平时间越短，电机转速越快。

  2.引脚

      舵机的三个引脚：电源+、电源GND和信号线。

  3.代码   

    1.180度舵机（经验证）

#include <Arduino.h>
 
int freq = 50;
int channel = 8;
int resolution = 8;
const int led = 13;
const int botton = 12;
int calculatePWM(int degree) //定义函数用于输出PWM的占空比
{ //0-180度
 //20ms周期内，高电平持续时长0.5-2.5ms，对应0-180度舵机角度，参考上面的180度对应图。
  const float deadZone = 6.4;//对应0.5ms（0.5ms/(20ms/256）)
  const float max = 32;//对应2.5ms（2.5ms/（20ms/256））
  if (degree < 0)
    degree = 0;
  if (degree > 180)
    degree = 180;
  return (int)(((max - deadZone) / 180) * degree + deadZone); //返回度数对应的高电平的数值
}
 
 
void setup() {
  pinMode(botton, INPUT);
  Serial.begin(9600);
  ledcSetup(channel, freq, resolution);
  ledcAttachPin(led, channel);
  int bottonstate = 0;
}
 
void loop() {
 
  int bottonstate = digitalRead(botton);
  if (bottonstate == HIGH){
    ledcWrite(channel, calculatePWM(90)); // 输出PWM，设置 LEDC 通道的占空比。
  }
  else{
    ledcWrite(channel, calculatePWM(0));
  }
}

    2.360度舵机

#include <Arduino.h>
int t = 100; 
int channel_PWM = 3;  //使用3号通道 定时器1  总共16个通道 
// 舵机频率，那么周期也就是1/50，也就是20ms ，PWM⼀共有16个通道，0-7位⾼速通道由80Mhz时钟驱动，后⾯8个为低速通道由1Mhz
int freq_PWM = 50;  //50HZ pwm波
// PWM分辨率，取值为 0-20 之间  ，这⾥填写为10，那么后⾯的ledcWrite 这个⾥⾯填写的pwm值就在 0 - 2的10次⽅ 之间 也就是 0-1024，如果是要求不⾼的东西你可以直接拿1000去算了
int res_PWM = 10;  //分辨率  0-1024  共1025
const int  PWM_PIN = 4; //使用4号引脚
void setup() {
  ledcSetup(channel_PWM,freq_PWM,res_PWM);  //设置通道
  ledcAttachPin(PWM_PIN,channel_PWM);  //将引脚绑定到通道上
}
//正传t秒 停止t秒 反转t秒 停止t秒 循环...
void loop() {
  ledcWrite(channel_PWM,52); //20ms⾼电平为1ms左右 ，也就是1/20*1024 = 52，此时360度舵机正传5秒
  delay(t);
  ledcWrite(channel_PWM, 77);  //20ms⾼电平为1.5ms左右 ，也就是1.5/20*1024 = 77，此时360度舵机⼏乎停转
  delay(t);
  ledcWrite(channel_PWM, 102);  //20ms⾼电平为2ms左右 ，也就是2/20*1024 = 102，此时360度舵机反转
  delay(t);
  ledcWrite(channel_PWM, 77);  //20ms⾼电平为1.5ms左右 ，也就是1.5/20*1024 = 77，此时360度舵机⼏乎停转
  delay(t);
  //ledcDetachPin(PWM_Pin);  //这个是解除IO⼝的pwm输出功能模式
}