【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

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技术规格
工作电压：4.8V到6V DC
工作电流：80到100mA
待机电流：5mA
极限角度： 210°±5%
扭力： 1.3到1.7kg/cm
工作温度：-10℃到60℃
湿度范围：60%±10%
转速： 0.09到0.10 sec/60°(4.8V)
信号周期：20 ms
信号高电平时间范围：1000到2000 us/周期
尺寸： 32.3 x 12.3 x 30.6 mm (长x宽x高)

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工作原理
舵机安装了一个电位器（或其它角度传感器）检测输出轴转动角度，控制板根据电位器的信息能比较精确的控制和保持输出轴的角度。这样的直流电机控制方式叫闭环控制，所以舵机更准确的说是伺服马达，英文 servo.舵机组成： 舵盘、 减速齿轮、 位置反馈电位计、直流电机、 控制电路板等。控制电路板接受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。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的，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。其工作流程为：控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。

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舵机的闭环检测机制
关于舵机的精准位置控制，存在以下如下图的闭环控制机制。即：位置检测器（角度传感器）是它的输入传感器，舵机转动的位置变化，位置检测器的电阻值就会跟着变化。通过控制电路读取该电阻值的大小，就能根据阻值适当调整电机的速度和方向，使电机向指定角度旋转。从而实现了舵机的精确转动的控制。

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舵机的控制信号
为周期是20ms的脉宽调制（PWM）信号，其中脉冲宽度从0.5ms-2.5ms，相对应舵盘的位置为0－180度，呈线性变化。也就是说，给它提供一定的脉宽，它的输出轴就会保持在一个相对应的角度上，无论外界转矩怎样改变，直到给它提供一个另外宽度的脉冲信号，它才会改变输出角度到新的对应的位置上。舵机内部有一个基准电路，产生周期20ms，宽度1.5ms的基准信号，有一个比较器，将外加信号与基准信号相比较，判断出方向和大小，从而产生电机的转动信号。由此可见，舵机是一种位置伺服的驱动器，转动范围不能超过180度，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的驱动当中。比方说机器人的关节、飞机的舵面等。

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PWM信号和舵机转动角度的关系
说到舵机的控制信号，一般是脉宽调制（PWM）信号，如下图，直观反映了PWM信号和舵机转动角度的关系，你也可以简单的理解为，通过给舵机通电的时间控制，结合角度传感器的反馈信号检测和控制，实现了舵机的精确角度控制。舵机的控制信号周期为20MS的脉宽调制信号（PWM），其中脉宽从0.5ms-2.5ms，相应的舵盘位置从0-180度，呈线型变化。也就是说，给舵机提供一定的脉宽，他的输出轴就会保持一定的对应角度，无论外接转矩怎么改变，知道给他提供另外一个脉冲信号，他才会改变输出角度到新的对应的位置上。舵机内部有一个基准电路，产生周期为20MS，宽度为1.5MS的脉冲信号，有一个比较器，将外加信号与基准信号相比较，判断出方向和大小，从而产生电机的转动信号。舵机是一种位置伺服驱动器，转动范围不能超过180度，适用于那些需要不断变化并可以保持的驱动器中，比喻说机器人的关节、飞机的多面等。

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功能特性
体积小，重量轻；
采用防反插接口；
具有反接保护，电源反接不会损坏IC；
支持Arduino IDE编程, 并且提供运行库来简化编程；
支持图形可视化与仿真编程，适合全年龄用户。

引脚定义
舵机接线方法（三线接线法）
　　（1）黑线（地线）
　　红线（电源线）两个标准：4.8V和6V蓝线/黄线（信号线）
　　（2）棕线（地线）
　　红线（电源线）两个标准：4.8V和黄线（信号线）

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舵机驱动的应用场合：
         1. 高档遥控仿真车,至少得包括左转和右转功能,高精度的角度控制,必然给你最真实的驾车体验
         2. 多自由度机器人设计,为什么日本人设计的机器人可以上万RMB的出售,而国内设计的一些两三千块也卖不出去呢,还是一个品质的问题
         3. 多路伺服航模控制,电动遥控飞机,油动遥控飞机,航海模型等

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1. /*
   
2.   【Arduino】66种传感器模块系列实验（86）
   
3.   实验八十六： 180度SG90舵机模块（模拟9G）
   
4.   测试舵机，0-180度之间循环转动
   
5. */
   
6. 
   
7. #include <Servo.h>
   
8. 
   
9. Servo myservo;  // 创建舵机对象来控制舵机
   
10. int pos = 0;    // 用来存储舵机位置的变量
    
11. 
    
12. void setup()
    
13. {
    
14. myservo.attach(9);  // 把连接在引脚9上的舵机赋予舵机对象
    
15. }
    
16. 
    
17. void loop()
    
18. {
    
19. for(pos = 0; pos <= 180; pos += 1) // 从0度到180度
    
20. {                                  // 步长为1度
    
21. myservo.write(pos);              // 告诉舵机到达位置变量‘pos’
    
22. delay(15);                       // 舵机命令之间等待15ms
    
23. }
    
24. for(pos = 180; pos>=0; pos-=1)     // 从180度到0度
    
25. {
    
26. myservo.write(pos);              // 在相反的方向上移动舵机
    
27. delay(15);                       // 舵机命令之间等待15ms
    
28. }
    
29. }

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