和12岁小同志搞创客开发：遥控舵机
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2021-07-21 11:20
机缘巧合在网上认识一位12岁小同志，从零开始系统辅导其创客开发思维和技巧。
之前讲到了设计一款亮度可调节灯，在此基础上，实现旋转电位器控制舵机转动。
本项目使用的舵机是180°微型舵机，该舵机采用高强度ABS透明外壳配以内部高精度尼龙齿轮组，加上精准的控制电路、高档轻量化空心杯电机使该微型舵机的重量只有9克，而输出力矩达到了惊人的1.6kg*cm，可满足基本的项目应用。
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舵机控制理论
控制舵机转动，本质上也是PWM（脉冲宽度调制），通过一个固定的频率，给其不同的占空比来控制舵机不同的转角。
舵机的频率一般为频率为50HZ，也就是一个20ms左右的时基脉冲，而脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms范围，来控制舵机不同的转角，0.5ms~2.5ms的PWM高电平部分对应控制180度舵机的0~180度。
以180度角度伺服为例，那么对应的控制关系如下所示：
0.5ms-------------0度
1.0ms------------45度
1.5ms------------90度
2.0ms-----------135度
2.5ms-----------180度
下图演示占空比从1ms变化到2ms时，转角的变化：
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舵机控制实践
在设计一款亮度可调节灯中使用旋钮电位器ADC采样数值的范围是0~1023之间，但是舵机可接收的旋转角度是：0~180度，故建立转换关系：
所以，旋转电位器ADC数值 X 180 = 舵机旋转度数 X 1023， 故，舵机旋转度数 = 旋转电位器ADC数值 X 180 / 1023。
当旋转电位器ADC数值为0时，带入公式，舵机旋转度数为0；当旋转电位器ADC数值为1023时，舵机旋转度数为180。
遥控舵机程序设计如下所示：
在实际的开发过程中，发现如果直接使用旋转电位器ADC数值 X 180 / 1023，数值会超出变量定义的极限，所以将此步骤分为：旋转电位器ADC数值 X 18 / 1023，然后得到的结果再放大10倍。
效果如下所示：
快来试试吧~
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