期末开放任务素材：舵机

1.通过简单案例认识舵机

案例1：自动吃食的小动物模型

难度：⭐
相关材料：舵机（MG90S）、木板或硬纸板、剪刀
程序：舵机范例程序
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案例2：自动转头的小动物模型

难度：⭐
相关元器件：相关材料：舵机（MG90S）、木板或硬纸板、剪刀
程序：舵机范例程序
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2.舵机的原理

这种电机内置电路可将电机输出轴的位置进行反馈，因此它的输出轴可以被Arduino等控制在某一个固定角度。它的主要应用为控制模型的运动方向（这就是”舵机“这一名称来历。），很多小型机械臂也会使用舵机驱动。舵机有些是可以旋转360度的，但有些只能旋转180度。


舵机的转动的角度是通过调节PWM（脉冲宽度调制）信号的占空比来实现的，标准PWM（脉冲宽度调制）信号的周期固定为20ms（50Hz），理论上脉宽分布应在1ms到2ms 之间，但是，事实上脉宽可由0.5ms 到2.5ms 之间，脉宽和舵机的转角0°～180°相对应。有一点值得注意的地方，由于舵机牌子不同，对于同一信号，不同牌子的舵机旋转的角度也会有所不同。

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舵机控制基本程序：

/**********************************************************************
舵机的直接控制
  -----------------------------------------------------------------------
  修订历史/Revision History
  日期/Date    作者/Author      参考号/Ref    修订说明/Revision Description
  2021/05/18    金陵中学           1.0        金陵中学Arduino选修课使用
  -----------------------------------------------------------------------
 */
#include <Servo.h>
Servo myServo;         //创建Servo对象myServo
int pos=90;            // 创建变量pos存储舵机角度值
void setup() {
  myServo.attach(9);
}
void loop() {          // 检查串口缓存是否有数据等待传输 
    myServo.write(pos);             // 使用pos变量数值设置伺服电机
    delay(15);
  }
}

舵机的往复控制：

/**********************************************************************
舵机的往复控制
  -----------------------------------------------------------------------
  修订历史/Revision History
  日期/Date    作者/Author      参考号/Ref    修订说明/Revision Description
  2021/05/18    金陵中学           1.0        金陵中学Arduino选修课使用
  -----------------------------------------------------------------------
 */
#include <Servo.h> 
Servo myservo;         //创建Servo对象myservo
int pos = 0;    // 创建变量pos存储舵机角度值
void setup() 
{ 
  myservo.attach(9); 
} 
void loop() 
{ 
  for(pos = 0; pos < 180; pos += 1)  // 舵机从0到180度，间隔为1
  {                                  
    myservo.write(pos);              //告知舵机前往变量pos所对应的位置
    delay(15);                       // 等待15ms
  } 
  for(pos = 180; pos>=1; pos-=1)     // 舵机从180到0度
  {                                
    myservo.write(pos);              // tell servo to go to position in variable 'pos' 
    delay(15);                       // waits 15ms for the servo to reach the position 
  } 
}

串口控制示例程序：

/**********************************************************************
通过串口实现舵机的控制
  -----------------------------------------------------------------------
  修订历史/Revision History
  日期/Date    作者/Author      参考号/Ref    修订说明/Revision Description
  2021/05/18    金陵中学           1.0        金陵中学Arduino选修课使用
  -----------------------------------------------------------------------
 */
#include <Servo.h>
Servo myservo;         //创建Servo对象myservo
int dataIndex = 0;     //创建整数型变量，存储输入数据序列号
void setup() {
  myservo.attach(9);
  Serial.begin(9600); //启动串口通讯，传输波特率9600
  Serial.println("Please input serial data.");
}
void loop() {          // 检查串口缓存是否有数据等待传输 
  if ( Serial.available()>0 ) {  
    dataIndex++;       // 处理数据序列号并通过串口监视器显示
    Serial.print("dataIndex = ");
    Serial.print(dataIndex);
    Serial.print(" , ");      
    int pos = Serial.parseInt();   // 解析串口数据中的整数信息并赋值给变量pos
    Serial.print("Set servo position: ");
    Serial.println(pos);           // 通过串口监视器显示变量pos数值
    myservo.write(pos);             // 使用pos变量数值设置伺服电机
    delay(15);
  }
}