在前面的幾節(jié)的學(xué)習(xí)筆記中，我們學(xué)習(xí)了幾種傳感器及用法，這一節(jié)學(xué)習(xí)筆記帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)舵機(jī)及使用Arduino對(duì)舵機(jī)進(jìn)行控制。
舵機(jī)（英文叫Servo）：它由直流電機(jī)、減速齒輪組、傳感器和控制電路組成的一套自動(dòng)控制系統(tǒng)。通過發(fā)送信號(hào)，指定輸出軸旋轉(zhuǎn)角度。舵機(jī)一般而言都有最大旋轉(zhuǎn)角度（比如180度。）與普通直流電機(jī)的區(qū)別主要在，直流電機(jī)是一圈圈轉(zhuǎn)動(dòng)的，舵機(jī)只能在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，不能一圈圈轉(zhuǎn)（數(shù)字舵機(jī)可以在舵機(jī)模式和電機(jī)模式中切換，沒有這個(gè)問題）。普通直流電機(jī)無法反饋轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信息，而舵機(jī)可以。用途也不同，普通直流電機(jī)一般是整圈轉(zhuǎn)動(dòng)做動(dòng)力用，舵機(jī)是控制某物體轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度用（比如機(jī)器人的關(guān)節(jié)）。【文獻(xiàn)1】如圖1所示為9g舵機(jī)。一般的舵機(jī)接線為三線，VCC、GND和信號(hào)線。
圖1 9g舵機(jī)實(shí)物圖
如圖2所示，舵機(jī)主要有以下幾部分組成：齒輪組、直流電機(jī)、電位器、電機(jī)控制板、殼體。其中，齒輪組通過降低速度以提高扭矩；直流電機(jī)提供舵機(jī)的動(dòng)力；電機(jī)控制板負(fù)責(zé)接收電位器的信號(hào)，通過算法驅(qū)動(dòng)電機(jī)；電位器為位置編碼器的作用，作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)之后的反饋信號(hào)。【文獻(xiàn)1】
圖2 舵機(jī)的組成部分
舵機(jī)的控制信號(hào)是脈沖位置調(diào)制(PPM)信號(hào)，是一種寬度可調(diào)的周期性方波脈沖信號(hào)，周期一般為20ms，當(dāng)方波的脈沖寬度改變時(shí)，舵機(jī)轉(zhuǎn)軸的角度發(fā)生變化，角度變化與脈沖寬度的變化成正比。一般舵機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)角與輸入信號(hào)的脈沖寬度之間的關(guān)系可用圖3表示。【文獻(xiàn)2】
圖3 脈沖與角度的關(guān)系圖
首先，我們需要proteus仿真里面添加舵機(jī)，在元器件搜索欄中輸入“servo”，并添加至元器件選擇欄中，如圖4所示。并將其中間的管腳接至數(shù)字口9腳，也就是ATmega328P的15管腳，同時(shí)上管腳接至+5V，下管腳接至地端，修改后的Proteus仿真圖如圖5所示。
圖4 在proteus中添加"servo"
圖5 修改后的Proteus仿真圖
圖5 修改后的Proteus仿真圖
下面編寫Arduino程序，實(shí)現(xiàn)舵機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)180°，并旋轉(zhuǎn)回0°。
Arduino代碼清單：
#include <Servo.h>
Servo myservo;
int pos = 0;
void setup()
{
}
void loop()
{
}
調(diào)試與演示
圖6 舵機(jī)旋轉(zhuǎn)至180°
圖7 舵機(jī)旋轉(zhuǎn)至137°