Servo舵机驱动库文件的使用

Servo库可以让Arduino 主板控制各种伺服电机（舵机）。通过这个库可以轻松的控制大量的舵机。库文件底层程序使用了Arduino的硬件计时器，在 Arduino Due 上，最多可以控制 60 个舵机。首次使用这个库时，需要在 Arduino IDE 中打开“库管理器”搜索并安装此库。目前最新版本的库文件为1.1.8 （点击可直接下载）版本。
Servo 库在大多数 Arduino 板上最多支持 12 个舵机，在 Arduino Mega 上最多支持 48 个。在 Mega 以外的板上，使用该库会禁用analogWrite()引脚 9 和 10 上的 (PWM) 功能，无论这些引脚上是否有伺服。在 Arduino Mega上，最多可以使用 12 个舵机，而不会干扰 PWM 功能；若使用 超过12个舵机将会禁用引脚 11 和 12 上的 PWM功能。

伺服电机（舵机）介绍

伺服电机（舵机）有三根线：电源线、地线和信号线。电源线通常为红色，应连接到 Arduino 主板上的 5V 引脚。地线通常为黑色或棕色，应连接到 Arduino 主板上的接地（GND）引脚。信号引脚通常为黄色、橙色或白色，应连接到 Arduino 板上的数字引脚。请注意，伺服电机（舵机）会消耗相当大的功率，在有伺服电机的系统中需要单独的电源供电。可以从DC电源接口输入DC6-9V的电源，或者从+5V和GND引脚间外接更大功率的DC5V电源，务必将 Arduino 和外部电源的接地连接在一起。

伺服系统具有集成齿轮和可精确控制的轴。标准伺服系统允许将轴定位在各种角度，通常在 0 到 180 度之间。根据多次测试发现，实际的舵机很难会达到0度和180度，表现在舵机上是：假如程序设置舵机角度为0度或者180度时，舵机将不会转动。所以，在实际使用时，建议设计的角度范围在1-179度之间。需要注意的是，市面上常见的舵机中，有些是可手动旋转360度的，有部分是手动也只能转180度，当转不动时，切勿强行使劲转动。
特别强调：
① 在通电的情况下，禁止强行手动转动舵机；
② 舵机在工作时，转动的力量较大，工作之前需整理连接线不要被舵机结构夹到；
③舵机在工作时，禁止触摸会转动的关节等结构，以免受伤。

servo类成员函数

Servo类成员函数详细介绍

1. attach()
描述：
将Servo变量附加到引脚，注意：在Arduino 0016及之前的版本上，Servo库仅支持将舵机连接至第9和第10脚上。
语法：
servo.attach(pin)
servo.attach(pin, min, max)
参数说明：
servo，一个类型为servo的变量
pin，连接至舵机的引脚编号
min(可选)，舵机为最小角度（0度）时的脉冲宽度，单位为微秒，默认为544
max(可选)，舵机为最大角度（180度时）的脉冲宽度，单位为微秒，默认为2400
2. write()
描述：
向舵机写入一个数值，来直接控制舵机的轴。在一个标准的舵机中，这将设定齿轮的角度，将齿轮转到对应的位置。在一个连续旋转的舵机中，这将设置一个舵机的角度（0作为全速向一边，180为全速向另一边，90为停止）。
语法：
servo.write(angle)
参数说明：
servo，一个类型为servo的变量
angle，写向舵机的角度，从0到180之间
3. writeMicroseconds()
描述：
向舵机写入一个微秒的值来控制舵机的轴。在一个标准舵机中，这将设置舵机齿轮的角度。在标准舵机中，参数设置为1000为完全逆时针方向，2000完全顺时针方向，1500为在中间。
注意：一些生产厂商没有按照这个标准，以至于，舵机通常响应在700到2300之间的值。自由地增加终点值直到舵机不再增加它的范围。注意，让舵机旋转超过它的终点（通常会发出异常声响）将会产生很大的电流，并可能烧毁舵机。连续旋转舵机对该函数的响应类似于write()函数
语法：
servo.writeMicroseconds(us)
参数说明：
servo，一个类型为servo的变量
us,一个代表微秒值的整数参数
4. read()
描述:
读取舵机当前的角度（最后一次用write()函数写入的值）
语法:
servo.read()
参数说明:
servo，一个类型为servo的变量
返回值:
舵机的角度，从0至180度
5. attached
描述:
检查一个servo变量是否被附加到一个引脚
语法:
servo.attached()
参数说明:
servo，一个类型为servo的变量
返回值:
返回true，如果被附加到一个引脚，反之返回false
6. detach
描述:
将servo变量与引脚脱离，如果所有servo变量均被脱离，第9和第10教将可以用analogWrite()函数进行PWM输出。
语法:
servo.detach()
参数说明:
servo，一个类型为servo的变量

Arduino舵机实现代码

servo库有两个示例程序一个是（Knob），可以通过转动电位器控制伺服电机的的转动角度。另个是
（Sweep）让舵机来回扫动（0-180度）之间。下面将分别给出两个示例程序，也可以在Arduino IDE的“示例”中打开。要使用这个库时，需要在程序开始引用此头文件：

#include <Servo.h>

示例程序 Knob：

/* 
 Controlling a servo position using a potentiometer (variable resistor) 
 by Michal Rinott <http://people.interaction-ivrea.it/m.rinott> 
 modified on 8 Nov 2013
 by Scott Fitzgerald
 http://arduino.cc/en/Tutorial/Knob
*/
#include <Servo.h>
Servo myservo;  // 创建一个名为“myservo”的舵机对象
int potpin = 0;  // 创建一个变量，模拟输入引脚，外接电位器
int val;         // 创建一个变量，用于存储读取到的电位器的值
void setup()
{
  myservo.attach(9);  // 设置舵机的连接引脚
}
void loop() 
{ 
  val = analogRead(potpin);            // 读取外接电位器的电压值存于val中 (0-1023) 
  val = map(val, 0, 1023, 0, 180);     // 通过map函数把val映射在0-180之间
  myservo.write(val);                  // 根据val值，驱动舵机的转动位置
  delay(15);                           // 做简短延时，等待舵机转到指定的位置 
}

示例程序 Sweep：

/* Sweep
 by BARRAGAN <http://barraganstudio.com>
 This example code is in the public domain.
 modified 8 Nov 2013
 by Scott Fitzgerald
 https://www.arduino.cc/en/Tutorial/LibraryExamples/Sweep
*/
#include <Servo.h>
Servo myservo;  // 创建一个名为“myservo”的舵机对象
int pos = 0;    // 创建一个变量，用来存储多级的角度（位置）
void setup() {
  myservo.attach(9);  //设置舵机的连接引脚
}
void loop() {
  for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) { // 让舵机从0度-转到180度
    // in steps of 1 degree
    myservo.write(pos);              // 让舵机转到pos这个位置（角度）
    delay(15);                       // 延时15ms,等待舵机转到位置
  }
  for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) { // 让舵机从180度-转到0度
    myservo.write(pos);            
    delay(15);                   
  }
}

舵机和电机的区别

在微控制系统中，舵机和电机都属于大功率器件，在使用时强烈建议外接电源供电。在进行程序调试时，如若出现舵机不按照程序执行情况转动到指定位置，或者出现左右摇摆动作，或者出现“嗡嗡”的响声并且不转动，此时首先需要考虑供电是否充足，以上情况在供电不足（通过电脑USB接口直接供电）时都有可能出现。
舵机和电机最大的区别在于舵机可以精确的控制转动的角度，换句话说可以控制舵机转动到一个具体的位置，这个位置是可控的，并且和初始位置无关。比如：控制舵机转动到90度的位置，那只要这个舵机上电正常工作后，必须会转到90度的位置，如果舵机已经在90度位置，那舵机将不会动作。而电机不同，电机我们只能控制电机转动、转速和停止转动，并且电机转动的终了位置和初始位置是相关的，初始位置不同，就算控制相同的速度转动相同的时间，得到的终了位置也是不一样的，这一点在使用时需要特别注意。