首页 > 编程语言 >【雕爷学编程】Arduino动手做(167)---MG996R金属齿轮舵机

【雕爷学编程】Arduino动手做(167)---MG996R金属齿轮舵机

时间:2023-07-22 20:34:18浏览次数:41  
标签:动手做 myservo angle 舵机 伺服电机 Arduino --- 180

37款传感器与模块的提法,在网络上广泛流传,其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块,依照实践出真知(一定要动手做)的理念,以学习和交流为目的,这里准备逐一动手试试多做实验,不管成功与否,都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题,希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)
实验一百六十七:180度单轴舵机 MG996R伺服电机 13KG智能小车机器人机械手臂DIY云台配件

知识点:舵机是什么? 伺服电机通常被称为舵机,它是一种带有输出轴的小装置。当我们向伺服器发送一个控制信号时,输出轴就可以转到特定的位置。只要控制信号持续不变,伺服机构就会保持轴的角度位置不改变。如果控制信号发生变化,输出轴的位置也会相应发生变化。   舵机是一种位置伺服的驱动器,主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。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。适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。当电机转速一定时,通过级联减速齿轮带动电位器旋转,使得电压差为0,电机停止转动。一般舵机旋转的角度范围是0 度到180 度。   日常生活中,舵机常被用于遥控飞机、遥控汽车、机器人等领域。舵机在机器人领域非常有用。因为舵机有内置的控制电路,它们的尺寸虽然很小,但输出力够大。像Futaba S-148这样的标准舵机能提供 0.3牛/米的扭矩,相对于它的外形大小来说这已经足够强大了。同时,舵机消耗的能量与机械负荷成正比。因此,一个轻载的舵机系统不会消耗太多的能量。  

工作原理
舵机安装了一个电位器(或其它角度传感器)检测输出轴转动角度,控制板根据电位器的信息能比较精确的控制和保持输出轴的角度。这样的直流电机控制方式叫闭环控制,所以舵机更准确的说是伺服马达,英文 servo.舵机组成: 舵盘、 减速齿轮、 位置反馈电位计、直流电机、 控制电路板等。控制电路板接受来自信号线的控制信号,控制电机转动,电机带动一系列齿轮组,减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的,舵盘 转动的同时,带动位置反馈电位计,电位计将输出一个电压信号到控制电路板,进行反馈,然后控制电路板根据所在位置决定电机转动的方向和速度,从而达到目标停止。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。

 

机的闭环检测机制
关于舵机的精准位置控制,存在以下如下图的闭环控制机制。即:位置检测器(角度传感器)是它的输入传感器,舵机转动的位置变化,位置检测器的电阻值就会跟着变化。通过控制电路读取该电阻值的大小,就能根据阻值适当调整电机的速度和方向,使电机向指定角度旋转。从而实现了舵机的精确转动的控制。

 

舵机的控制信号
为周期是20ms的脉宽调制(PWM)信号,其中脉冲宽度从0.5ms-2.5ms,相对应舵盘的位置为0-180度,呈线性变化。也就是说,给它提供一定的脉宽,它的输出轴就会保持在一个相对应的角度上,无论外界转矩怎样改变,直到给它提供一个另外宽度的脉冲信号,它才会改变输出角度到新的对应的位置上。舵机内部有一个基准电路,产生周期20ms,宽度1.5ms的基准信号,有一个比较器,将外加信号与基准信号相比较,判断出方向和大小,从而产生电机的转动信号。由此可见,舵机是一种位置伺服的驱动器,转动范围不能超过180度,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的驱动当中。比方说机器人的关节、飞机的舵面等。

Arduino实验接线示意图

【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)

实验一百六十七:180度单轴舵机 MG996R伺服电机 13KG智能小车机器人机械手臂DIY云台配件

项目:简单控制舵机MG966R

Arduino实验开源代码

 

/*

 【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)

  项目:简单控制舵机MG966R

*/

#include <Servo.h>

Servo myservo;  // create servo object to control a servo

void setup() {

  myservo.attach(9, 600, 2300);  // (pin, min, max)

}

void loop() {

  myservo.write(0);  // tell servo to go to a particular angle

  delay(500);

  myservo.write(90);

  delay(500);

  myservo.write(180);

  delay(500);

  myservo.write(90);

  delay(500);

}

  Arduino实验场景图

 

代码的工作原理
第一步是包含所需的Arduino库。您还可以在“文件>示例>Servo”下找到此库。

 

// Include the servo library:
#include <Servo.h>

接下来,您需要创建 Servo 类的新对象。在这种情况下,称舵机为“myservo”,但您也可以使用其他名称。请注意,您还必须在代码的其余部分中更改伺服器的名称。

// Create a new servo object:
Servo myservo;
之后,定义了伺服电机连接到哪个 Arduino 引脚。

// Define the servo pin:
#define servoPin 9

该语句用于为常量值命名。编译器将在编译程序时将用定义的值替换对此常量的任何引用。所以在你提到的任何地方,编译器都会在编译程序时用值 9 替换它。

#define
servoPin

该变量用于存储伺服器的当前位置(以度为单位)。
angle

// Create a variable to store the servo position:
int angle = 0;

在代码的设置部分,我们将创建的伺服对象链接到将控制舵机的引脚。该函数还具有两个可选参数,

attach()

void setup() {
// Attach the Servo variable to a pin:
myservo.attach(servoPin);
}

控制角度/位置:

在循环的第一部分中,我们只需告诉伺服电机使用该功能移动到特定角度。请注意,命令之间需要延迟,以便伺服电机有时间移动到设定位置。

write()

// Tell the servo to go to a particular angle:
myservo.write(90);
delay(1000);
myservo.write(180);
delay(1000);
myservo.write(0);
delay(1000);

控制速度:

在代码的最后一部分,我使用了两个[for循环]来回扫动伺服电机。如果要控制伺服电机的速度,这段代码也很有用。通过更改 for 循环末尾的延迟值,可以调整伺服臂的速度。

// Sweep from 0 to 180 degrees:
for (angle = 0; angle <= 180; angle += 1) {
myservo.write(angle);
delay(15);
}
// And back from 180 to 0 degrees:
for (angle = 180; angle >= 0; angle -= 1) {
myservo.write(angle);
delay(30);
}

Arduino 伺服库通过在函数中指定两个可选参数,可以非常轻松地调整伺服电机的最小和最大角度。在此函数中,第一个参数是伺服器所连接的引脚编号。第二个参数是脉冲宽度,以微秒 (μs) 为单位,对应于伺服电机的最小(0 度)角度。第三个参数是脉冲宽度,以微秒为单位,对应于伺服电机的最大(180 度)角度。

attach()

默认情况下,最小和最大脉冲宽度设置为 544 和 2400 微秒。这些值适用于最常见的舵机,但有时您必须稍微调整这些值。

我建议以小增量(10-20微秒)调整最小值和最大值,以避免损坏伺服器。如果伺服臂达到电机的物理极限,请增加最小值,并减小最大值。

#define servoPin 9
int min = 480;
int max = 2500;
Servo myservo;

void setup() {
myservo.attach(servoPin, min, max);
}

 

标签:动手做,myservo,angle,舵机,伺服电机,Arduino,---,180
From: https://www.cnblogs.com/eagler8/p/17574187.html

相关文章

  • 2023-07-16~07-22第二周暑假生活
    本周平均学习时间为3小时每天,大部分时间在学习CSScss通过伪类伪元素动画效果可以实现许多有趣的动画;动画元素为animotion;在css中一般这样定义:animation:nameattribute1attribute2...;/*attribute可以省略*/@keyframesname{/*具体实现*/0%{/*动画时间进行到0%的效果*/}10......
  • 设备驱动-10.中断子系统-4.2中断线程化处理-workqueue
    1工作队列workqueue引入定时器、tasklet,它们都是在中断上下文中执行,它们无法休眠。那么如果一旦中断要处理耗时复杂的操作,就会显得很卡。那么使用内核线程来处理这些耗时的工作,那就可以解决系统卡顿的问题。Linux内核中工作队列workqueue就是线程化处理的一种方式,“工作队列”(......
  • 2-3 编写函数 htoi(s),把由十六进制数字组成的字符串(包含可选的前缀 0x 或 0X)转换为与
    ArchlinuxGCC13.1.1 202304292023-07-2219:48:23星期六 点击查看代码#include<stdio.h>#include<ctype.h>inthtoi(constchar*s);intmain(){chararr[4]="0x3A";intresult=htoi(arr);printf("%d\n",resu......
  • [Algorithm] Path maze solver - recursive
    //Basecase//1.Offthemap//2.Hitawall//3.Alreadyvisited//4.It'stheendconstdirs=[[1,0],//top[0,1],//right[-1,0],//bottom[0,-1],//left];functionwalk(maze:string[],wall:string,curr......
  • 强大的中文分词器--结巴分词(java版)
    简介原生jieba分词是强大的Python组件,可以用来进行关键词提取,标注以及定位。java版支持三种模式精确模式:试图将句子最精确地切开,适合文本分析;全模式:把句子中所有的可以成词的词语都扫描出来,速度非常快,但是不能解决歧义;搜索引擎模式:在精确模式的基础上,对长词再次切分,提高召......
  • CSS2.1规范笔记 - 8.1 盒尺寸
    中文链接:http://www.ayqy.net/doc/css2-1/cover.html英文链接:https://www.w3.org/TR/2011/REC-CSS2-20110607/本笔记是2020年自学前端时所写,当时写在word文档上,今天重温,就搬到博客园上来。盒尺寸盒模型的组成css盒模型描述了一个为文档树中的元素生成的,根据视觉格式化模型进......
  • java-base-three
    #在java中,对象的内存在哪个时刻回收,取决于垃圾回收器何时运行。一旦垃圾回收器准备好释放对象占用的存储空间,将首先调用其finalize()方法,并且在下一次垃圾回收动作发生时,才会真正的回收对象占用的内存(《java编程思想》)在C++中,对象的内存在哪个时刻被回收,是可以确定的,在C++中......
  • 自学周记(7.16-7.22)
    之后几天对进行了高中计算机学科教资考试的报名,然后进行了一些基础内容的了解。从7.14开始学习教资的高中信息技术学科知识,被考教资,目前已经学完两章,争取下周学完这本书。与此同时我也在进行着驾校科目三的学习,希望这个月可以把科目三拿下,最好的情况就是这个假期拿下驾照,......
  • css基础-精灵图
    一张图片包括各种图标,用的时候用background-position对移到对应位置显示对应图标但是图片放大会失真图片制作完成后也不方便修改所以如果小图票,我们可以用字体库解决https://icomoon.io/https://www.iconfont.cn/ ......
  • 记录--关于前端的音频可视化-Web Audio
    这里给大家分享我在网上总结出来的一些知识,希望对大家有所帮助背景最近听音乐的时候,看到各种动效,突然好奇这些音频数据是如何获取并展示出来的,于是花了几天功夫去研究相关的内容,这里只是给大家一些代码实例,具体要看懂、看明白,还是建议大家大家结合相关API文档来阅读这篇文章......