了解舵机以及MG996R的控制方法

了解舵机以及MG996R的控制方法

1.舵机基础知识：

舵机是遥控航空、航天模型控制动作，改变方向的重要组成部件，舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器。

舵机主要适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统,比如人形机器人的手臂和腿,车模和航模的方向控制。舵机的控制信号实际上是一个脉冲宽度调制信号( PWM信号),该信号可由FP-GA器件、模拟电路或单片机产生。

2.舵机的构造：

舵机主要是由外壳、电路板、驱动马达、减速器与位置检测元件所构成。

引脚接线说明：

• 红色：供电；

• 粽色：地线；必须与控制器, 如SMT32芯片共地；

• 橙色：PWM信号线；

3.工作原理：

由接收机发出讯号给舵机，经由电路板上的 IC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讯号，判断是否已经到达定位。位置检测器其实就是可变电阻，当舵机转动时电阻值也会随之改变，藉由检测电阻值便可知转动的角度。

大多数舵机PWM控制协议，都已经标准化。舵机一般有三根引线，分别为电源线、地线、信号线。通过PWM来控制舵机输出轴的旋转角度，下图是MG996R舵机PWM控制波形。

1. PWM信号周期： 20000 us

2. 0度时，高电平时长： 500 us

3. 180度时, 高电平时长：2500 us

4. 每增加1 °，需增加高电平时长：(2500-500)÷180 = 11.1 us

   （ps： 脉冲宽度（W），简称“脉宽”，是脉冲高电平持续的时间。占空比（D），脉宽除以脉冲周期的值。）

5. 某角度值A，需要的总高电平时长：(A x 11.1 +500)us

   注意：

   ①PWM波其实就是一种脉宽可连续调节的矩形脉冲波。

   ②占空比其实就是描述脉宽与脉冲周期的比值，是量化值。

   ③占空比调节就是脉宽调节，表达不一样，但本质是一样的。

4.舵机类型：

5.舵机的使用：

使用Arduino编译平台中的servo.h舵机库进行对舵机的控制

将舵机从0°~90°再回转的控制代码如下：

#include <Servo.h>
​
Servo myservo;  // 定义Servo对象来控制
int pos = 0;    // 角度存储变量pos
​
void setup() {
  myservo.attach(9);  // 控制线（橙色）连接数字引脚9接受PWM信号
}
​
void loop() {
  for (pos = 0; pos <= 90; pos ++) { // 角度pos从0°到90°
    // in steps of 1 degree
    myservo.write(pos);              // 舵机角度写入
    delay(10);                       // 等待10ms转动到指定角度
  }
  for (pos = 90; pos >= 0; pos --) { // 从90°到0°
    myservo.write(pos);              // 舵机角度写入
    delay(10);                       // 等待10ms转动到指定角度
  }
}

连接开发板设置好端口和开发板类型，进行验证上传即可驱动舵机。

​