ros microros 舵机控制原理

1. 什么是舵机：

舵机是一种位置伺服的驱动器，主要是由外壳、电路板、驱动马达、齿轮组和位置反馈电位计等元件所构成，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。

2. 舵机的工作原理是：控制电路板接收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。舵机的输出轴与位置反馈电位计相连，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。

一、新建工程
新建example19_servo

 在platformio.ini中添加舵机库

; PlatformIO Project Configuration File
;
;   Build options: build flags, source filter
;   Upload options: custom upload port, speed and extra flags
;   Library options: dependencies, extra library storages
;   Advanced options: extra scripting
;
; Please visit documentation for the other options and examples
; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html

[env:featheresp32]
platform = espressif32
board = featheresp32
framework = arduino
lib_deps = 
    madhephaestus/ESP32Servo@^0.12.0

二、编写代码
带注释代码如下。

#include <Arduino.h>
#include <ESP32Servo.h>

Servo servo1; // 创建对象

void setup()
{
  servo1.setPeriodHertz(50);   // 舵机控制周期为50hz，即一个周期1000/50=20ms
  servo1.attach(4, 500, 2500); // 使用GPIO4作为舵机1信号引脚，占空比为500-2500us即 0.5-2.5ms
  servo1.write(90.0);          // 设置90度
}

void loop()
{
  for (int i = 0; i < int(180); i++)
  {
    servo1.write(i); // 设置角度
    delay(5);
  }
}

三、代码注解
这里主要需要介绍的是关于舵机的控制周期及占空比是如何设置的，这里设计到了PWM相关的知识。
PWM即脉宽调制（Pulse-width Modulation, PWM），之前在I2C介绍章节中，小鱼曾介绍过通信时SCL上就是一个固定周期的脉冲

PWM有两个重要的参数，第一个是周期，就像是正弦波，其周期就是2pi，指的是多久循环一次，我们这里设置的是50HZ，也就是说20ms。
在一个周期里，引脚高电平的时间就称为占空比，这里我们设置的是0.5ms-2.5ms之间作为舵机控制的占空比范围。
换句话说，假设我们设置当前舵机角度为90度，此时占空比

占空比 = 500+90*(2500-500)/180

四、下载测试
将舵机插在S1接口，注意黄色线接蓝色信号。

 

接着下载代码，观察舵机。

 五、总结
本节我们通过三方库完成了对舵机的控制，下一节我们正式将舵机和超声波结合起来，测量指定角度下的距离。