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16路PWM舵機PCA9685模塊的單片機源程序

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樓主
ID:371158 發表于 2018-7-13 20:48 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
16路PWM舵機模塊

單片機源程序如下:
  1. /**************************************************************************
  2.                         PCA9685模塊簡單應用
  3.                 平臺：89C52，晶振：11.0592
  4. ***************************************************************************/
  5. #include <reg52.h>           
  6. #include <intrins.h>  
  7. #include <stdio.h>
  8. #include <math.h>
  9. typedef  unsigned char  uchar;        
  10. typedef  unsigned int   uint;        


  13. sbit scl=P3^6;                        //時鐘輸入線
  14. sbit sda=P3^7;                   //數據輸入/輸出端

  16. sbit KEY1=P2^0;
  17. sbit KEY2=P2^1;


  20. #define PCA9685_adrr 0x80//  1+A5+A4+A3+A2+A1+A0+w/r
  21.                         //片選地址，將焊接點置1可改變地址，
  22.                         // 當IIC總 呱嫌 多片PCA9685或相同地址時才需焊接
  23. // #define PCA9685_SUBADR1 0x2
  24. // #define PCA9685_SUBADR2 0x3
  25. // #define PCA9685_SUBADR3 0x4


  28. #define PCA9685_MODE1 0x0
  29. #define PCA9685_PRESCALE 0xFE


  32. #define LED0_ON_L 0x6
  33. #define LED0_ON_H 0x7
  34. #define LED0_OFF_L 0x8
  35. #define LED0_OFF_H 0x9


  38. // #define ALLLED_ON_L 0xFA
  39. // #define ALLLED_ON_H 0xFB
  40. // #define ALLLED_OFF_L 0xFC
  41. // #define ALLLED_OFF_H 0xFD


  44. #define SERVOMIN  115 // this is the 'minimum' pulse length count (out of 4096)
  45. #define SERVOMAX  590 // this is the 'maximum' pulse length count (out of 4096)
  46. #define SERVO000  130 //0度對應4096的脈寬計數值
  47. #define SERVO180  520 //180度對應4096的脈寬計算值，四個值可根據不同舵機修改


  50. /**********************函數的聲明*********************************/
  51. /*---------------------------------------------------------------
  52.                   毫秒延時函數
  53. ----------------------------------------------------------------*/
  54. void delayms(uint z)
  55. {
  56.   uint x,y;
  57.   for(x=z;x>0;x--)
  58.       for(y=148;y>0;y--);
  59. }
  60. /*---------------------------------------------------------------
  61.                                                                         IIC總線所需的通用函數
  62. ----------------------------------------------------------------*/
  63. /*---------------------------------------------------------------
  64.                  微妙級別延時函數 大于4.7us
  65. ----------------------------------------------------------------*/
  66. void delayus()
  67. {
  68.           _nop_();          //在intrins.h文件里
  69.                 _nop_();
  70.                 _nop_();
  71.                 _nop_();
  72.                 _nop_();

  74. }
  75. /*---------------------------------------------------------------
  76.                  IIC總線初始化函數
  77. ----------------------------------------------------------------*/
  78. void init()
  79. {
  80.     sda=1;                //sda scl使用前總是被拉高
  81.     delayus();
  82.     scl=1;
  83.     delayus();
  84. }
  85. /*---------------------------------------------------------------
  86.                  IIC總線啟動信號函數
  87. ----------------------------------------------------------------*/
  88. void start()
  89. {
  90.     sda=1;
  91.     delayus();
  92.     scl=1;                        //scl拉高時 sda突然來個低電平 就啟動了IIC總線
  93.     delayus();
  94.     sda=0;
  95.     delayus();
  96.     scl=0;
  97.     delayus();
  98. }
  99. /*---------------------------------------------------------------
  100.                  IIC總線停止信號函數
  101. ----------------------------------------------------------------*/
  102. void stop()
  103. {
  104.     sda=0;
  105.     delayus();
  106.     scl=1;                         //scl拉高時 sda突然來個高電平 就停止了IIC總線
  107.     delayus();
  108.     sda=1;                  
  109.     delayus();
  110. }
  111. /*---------------------------------------------------------------
  112.                  IIC總線應答信號函數
  113. ----------------------------------------------------------------*/
  114. void ACK()
  115. {
  116.     uchar i;
  117.     scl=1;
  118.     delayus();
  119.     while((sda=1)&&(i<255))         
  120.                 i++;                                       
  121.     scl=0;                                 
  122.     delayus();
  123. }
  124. /*---------------------------------------------------------------
  125.                  寫一個字節,無返回值，需輸入一個字節值
  126. ----------------------------------------------------------------*/
  127. void write_byte(uchar byte)
  128. {
  129.     uchar i,temp;
  130.     temp=byte;
  131.     for(i=0;i<8;i++)
  132.     {
  133.         temp=temp<<1;  
  134.         scl=0;                  
  135.                                 delayus();
  136.                                 sda=CY;                 
  137.                                 delayus();
  138.                                 scl=1;           
  139.                                 delayus();
  140.     }
  141.     scl=0;                  
  142.     delayus();
  143.     sda=1;                 
  144.     delayus();
  145. }
  146. /*---------------------------------------------------------------
  147.                  讀一個字節函數，有返回值
  148. ----------------------------------------------------------------*/
  149. uchar read_byte()
  150. {
  151.                 uchar i,j,k;
  152.                 scl=0;
  153.                 delayus();
  154.                 sda=1;
  155.                 delayus();
  156.                 for(i=0;i<8;i++)        
  157.                 {
  158.                                 delayus();
  159.                                 scl=1;
  160.                 delayus();
  161.                 if(sda==1)
  162.                 {
  163.                                 j=1;
  164.                 }
  165.                 else j=0;
  166.                 k=(k<< 1)|j;  
  167.                 scl=0;            
  168.                 }
  169.                 delayus();
  170.                 return k;
  171. }
  172. /*---------------------------------------------------------------
  173.                 有關PCA9685模塊的函數
  174. ----------------------------------------------------------------*/
  175. /*---------------------------------------------------------------
  176.                 向PCA9685里寫地址，數據
  177. ----------------------------------------------------------------*/
  178. void PCA9685_write(uchar address,uchar date)
  179. {
  180.                 start();
  181.                 write_byte(PCA9685_adrr);        //PCA9685的片選地址
  182.                 ACK();                          
  183.                 write_byte(address);  //寫地址控制字節
  184.                 ACK();
  185.                 write_byte(date);          //寫數據
  186.                 ACK();
  187.                 stop();
  188. }
  189. /*---------------------------------------------------------------
  190.             從PCA9685里的地址值中讀數據(有返回值)
  191. ----------------------------------------------------------------*/
  192. uchar PCA9685_read(uchar address)
  193. {
  194.                 uchar date;
  195.                 start();
  196.                 write_byte(PCA9685_adrr); //PCA9685的片選地址
  197.                 ACK();
  198.                 write_byte(address);
  199.                 ACK();
  200.                 start();
  201.                 write_byte(PCA9685_adrr|0x01);        //地址的第八位控制數據流方向，就是寫或讀
  202.                 ACK();
  203.                 date=read_byte();
  204.                 stop();
  205.                 return date;
  206. }
  207. /*---------------------------------------------------------------
  208.                         PCA9685復位
  209. ----------------------------------------------------------------*/
  210. void reset(void)
  211. {
  212.                 PCA9685_write(PCA9685_MODE1,0x0);
  213. }


  216. void begin(void)
  217. {
  218.                 reset();
  219. }
  220. /*---------------------------------------------------------------
  221.                                         PCA9685修改頻率函數
  222. ----------------------------------------------------------------*/
  223. void setPWMFreq(float freq)
  224. {
  225.                 uint prescale,oldmode,newmode;
  226.                 float prescaleval;
  227.                 freq *= 0.92;  // Correct for overshoot in the frequency setting
  228.                 prescaleval = 25000000;
  229.                 prescaleval /= 4096;
  230.                 prescaleval /= freq;
  231.                 prescaleval -= 1;
  232.                 prescale = floor(prescaleval + 0.5);

  234.                 oldmode = PCA9685_read(PCA9685_MODE1);
  235.                 newmode = (oldmode&0x7F) | 0x10; // sleep
  236.                 PCA9685_write(PCA9685_MODE1, newmode); // go to sleep
  237.                 PCA9685_write(PCA9685_PRESCALE, prescale); // set the prescaler
  238.                 PCA9685_write(PCA9685_MODE1, oldmode);
  239.                 delayms(2);
  240.                 PCA9685_write(PCA9685_MODE1, oldmode | 0xa1);
  241. }
  242. /*---------------------------------------------------------------
  243.                                 PCA9685修改角度函數
  244. num:舵機PWM輸出引腳0~15，on:PWM上升計數值0~4096,off:PWM下降計數值0~4096
  245. 一個PWM周期分成4096份，由0開始+1計數，計到on時跳變為高電平，繼續計數到off時
  246. 跳變為低電平，直到計滿4096重新開始。所以當on不等于0時可作延時,當on等于0時，
  247. off/4096的值就是PWM的占空比。
  248. ----------------------------------------------------------------*/
  249. void setPWM(uint num, uint on, uint off)
  250. {
  251.                 PCA9685_write(LED0_ON_L+4*num,on);
  252.                 PCA9685_write(LED0_ON_H+4*num,on>>8);
  253.                 PCA9685_write(LED0_OFF_L+4*num,off);
  254.                 PCA9685_write(LED0_OFF_H+4*num,off>>8);
  255.         }


  258. /*---------------------------------------------------------------
  259.                       主函數
  260. ----------------------------------------------------------------*/
  261. void main()
  262. {         
  263.                 unsigned char min;
  264.                       min=200;
  265.                      
  266.                       begin();
  267.                 setPWMFreq(50);  
  268.                 //例如要求舵機轉到60度，這么算，
  269.                 //60度對應的脈寬=0.5ms+(60/180)*(2.5ms-0.5ms)=1.1666ms
  270.                 //利用占空比=1.1666ms/20ms=off/4096,off=239,50hz對應周期20ms
  271.                 //setPWM(num,0,239);;;;當然也可以利用SERVO000和SERVO180計算
  272.                       setPWM(0, 0, 200);//第0路舵機轉到最小角度
  273.         setPWM(0, 0, 200);//第0路舵機轉到最小角度
  274.         setPWM(1, 0, 150);//第0路舵機轉到最小角度
  275.         setPWM(2, 0, 200);//第0路舵機轉到最小角度
  276.         setPWM(3, 0, 250);//第0路舵機轉到最小角度
  277.         setPWM(4, 0, 300);//第0路舵機轉到最小角度
  278.         setPWM(5, 0, 350);//第0路舵機轉到最小角度
  279.                 while(1)
  280.                 {                       
  281.                     if(KEY1==0)
  282.                                                                                 {
  283.                                                                                         delayms(10);
  284.                                                                                         if(KEY1==0)
  285.                                                                                                 while(!KEY1);
  286.                                                                                            if(min<500)
  287.                                                                                                          min=min+50;
  288.                                                                                                  else
  289.                                                                                                          min=500;
  290.                                                                                                
  291.                                                                                 }
  292.                                                                                 if(KEY2==0)
  293.                                                                                 {
  294.                                                                                         delayms(10);
  295.                                                                                         if(KEY2==0)
  296.                                                                                                 while(!KEY2);
  297.                                                                                            if(min>150)
  298.                                                                                                          min=min-50;
  299.                                                                                                  else
  300.                                                                                                          min=150;
  301.                                                                                                
  302.                                                                                 }
  303.                                                                                  setPWM(0, 0, SERVO000);//第0路舵機轉到最小角度
  304.                                                                                        
  305. //                                setPWM(0, 0, SERVOMIN);//第0路舵機轉到最小角度
  306. //                                setPWM(1, 0, SERVO000);//第1路舵機轉到0角度
  307. //                                setPWM(15, 0, 2000);
  308.                                delayms(1500);
  309. //                                setPWM(0, 0, SERVOMAX);
  310.                      setPWM(0, 0, SERVO180);
  311.                                delayms(1500);
  312.                                                                 }
  313.                                                                                
  314.                                                                                                     
  315. }

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沙發
ID:370314 發表于 2018-7-16 13:19 | 只看該作者
想問一下貼主是怎么接線的呢？
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板凳
ID:345583 發表于 2018-8-30 10:09 來自觸屏版 | 只看該作者
這個如何與51單片機接線
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地板
ID:390743 發表于 2018-10-27 18:02 | 只看該作者
沒接線完全看不懂
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5#
ID:479342 發表于 2019-2-24 14:09 | 只看該作者
112.                 IIC總線應答信號函數

113.----------------------------------------------------------------*/

114.void ACK()

115.{

116.    uchar i;

117.    scl=1;

118.    delayus();

119.    while((sda=1)&&(i<255))         

120.                i++;                                       

121.    scl=0;                                 

122.    delayus();

123.}/            這個函數里面的 i 為什么沒賦值呢？

273.        setPWM(0, 0, 200);//第0路舵機轉到最小角度

274.        setPWM(1, 0, 150);//第1路舵機轉到最小角度

275.        setPWM(2, 0, 200);//第2路舵機轉到最小角度

276.        setPWM(3, 0, 250);//第3路舵機轉到最小角度

277.        setPWM(4, 0, 300);//第4路舵機轉到最小角度

278.        setPWM(5, 0, 350);//第5路舵機轉到最小角度
為什么同樣是最小角度，最后一位off值不一樣呢？
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6#
ID:502953 發表于 2019-4-2 09:06 來自觸屏版 | 只看該作者
大佬，請教一下如何將兩個pca9685舵機控制器連接在一起當整體使用呢？
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7#
ID:486906 發表于 2019-4-7 23:15 | 只看該作者
程序很好備注能不能更詳細呀
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8#
ID:585455 發表于 2019-7-23 16:27 | 只看該作者
感謝分享
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9#
ID:707007 發表于 2020-5-19 17:00 | 只看該作者
脈寬計數值 130到 520 是為什么啊
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10#
ID:399179 發表于 2020-6-11 10:05 來自觸屏版 | 只看該作者
能不能把接線圖放上來啊？
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11#
ID:915323 發表于 2022-2-1 12:52 | 只看該作者
swordiii3 發表于 2018-7-16 13:19
想問一下貼主是怎么接線的呢？

13、14行就是接線
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