ESP32 教程 17/55 - 使用 ESP32 和电位器控制舵机 - ESP32 物联网学习套件

ESP32 教程 17/55 - 使用 ESP32 和电位器控制舵机 - ESP32 物联网学习套件

在本教程中，我们将学习如何使用SunFounder的ESP32 IoT学习套件中的ESP32微控制器和电位器来控制舵机。通过本项目的学习，您将能够使用电位器平滑地调节舵机的角度，实现精确控制。这是探索ESP32功能及其与电机交互方式的绝佳途径。

当我们深入细节时，我们将介绍必要的硬件组件、接线说明和代码示例，以帮助您完成所有设置。如需更直观的展示，请务必观看本教程附带的视频（视频中0:30处）。

硬件说明

本项目的主要组件包括ESP32微控制器、舵机（SG90）和电位器。ESP32是一款功能强大的微控制器，内置Wi-Fi和蓝牙，非常适合物联网项目。它能够高精度地控制包括电机在内的各种设备。

SG90舵机是一种广泛使用的组件，可旋转约270度。它基于脉宽调制（PWM）信号工作，旋转角度由发送给它的脉冲宽度决定。电位器作为可变电阻，允许您调节发送到ESP32的电压，从而控制舵机的位置。

数据手册详情

• 确保舵机使用合适的电压（5V）供电。
• 将舵机的地线连接到ESP32的地线，以建立公共参考点。
• 使用适当的PWM信号来控制舵机的位置。
• 注意舵机的电流需求；如有必要，请使用外部电源。
• 接线时检查引脚分配是否正确，以避免配置错误。

接线说明

要将舵机和电位器连接到ESP32，首先将舵机的地线（通常为黑色或棕色）连接到ESP32上的一个接地引脚。接下来，将舵机的电源线（通常为红色）连接到ESP32上的5V引脚。最后，将舵机的信号线（通常为橙色或白色）连接到ESP32上的25号引脚。

对于电位器，将一个外侧引脚连接到ESP32上的3.3V引脚，另一个外侧引脚连接到地线。电位器的中间引脚应连接到ESP32上的34号引脚。这种设置使ESP32能够读取电位器输出的变化电压，该电压将用于控制舵机的位置。

代码示例与讲解

以下代码片段初始化舵机并设置控制其运动的参数：

#include 

Servo myServo;
const int servoPin = 25;
const int minPulseWidth = 500; // 0.5 ms
const int maxPulseWidth = 2500; // 2.5 ms

void setup() {
  myServo.attach(servoPin, minPulseWidth, maxPulseWidth);
  myServo.setPeriodHertz(50); // 标准50Hz舵机
}

在这段代码中，我们包含了ESP32Servo库，并创建了一个名为myServo的舵机实例。我们定义了舵机的引脚号，并设置了与舵机角度限制相对应的最小和最大脉冲宽度。

接下来，让我们看一下持续来回移动舵机的循环：

void loop() {
  for (int angle = 0; angle <= 180; angle++) {
    int pulseWidth = map(angle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
    myServo.writeMicroseconds(pulseWidth);
    delay(15);
  }
  for (int angle = 180; angle >= 0; angle--) {
    int pulseWidth = map(angle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
    myServo.writeMicroseconds(pulseWidth);
    delay(15);
  }
}

该循环将角度从0度逐渐变化到180度，然后再返回，使用map函数将角度转换为舵机对应的脉冲宽度。每次变化后都有短暂延迟，以使舵机平滑地到达新位置。

演示 / 预期效果

当所有接线完成并上传代码后，您应该会看到舵机从0度到180度再返回平滑移动。如果调节电位器，舵机应根据电位器提供的电压反映新位置。接线时请注意极性不要接反，否则可能损坏组件（视频中3:45处）。

视频时间戳

• 00:00 开始
• 1:56 什么是伺服电机
• 5:00 文档页面
• 6:33 伺服接线详解
• 7:45 在Arduino IDE中为ESP32选择COMP端口
• 9:27 Arduino代码详解
• 14:31 使用ESP32控制伺服电机的演示
• 16:04 使用非5V电源为伺服供电
• 18:47 不使用循环控制伺服
• 20:15 使用电位器控制伺服
• 21:37 带电位器的伺服Arduino代码详解

图像

ESP32-17-Sevo_motor-schematic

ESP32-17-Sevo_motor-wiring

ESP32_servo_lib

ESP32-17-Sevo_motor-schematic

ESP32-17-Sevo_motor-wiring

ESP32_servo_lib

#include <ESP32Servo.h>

 // 定义伺服电机和它连接的引脚
Servo myServo;
const int servoPin = 25;

 // 定义伺服的最小和最大脉冲宽度
const int minPulseWidth = 500; // 0.5 毫秒
const int maxPulseWidth = 2500; // 2.5毫秒

void setup() {
 // 将舵机连接到指定引脚，并设置其脉冲宽度范围。
  myServo.attach(servoPin, minPulseWidth, maxPulseWidth);

 // 设置伺服电机的PWM频率
  myServo.setPeriodHertz(50); // 标准50Hz伺服
}

void loop() {
 // 将伺服电机从0度旋转到180度
  for (int angle = 0; angle <= 180; angle++) {
    int pulseWidth = map(angle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
    myServo.writeMicroseconds(pulseWidth);
    delay(15);
  }

 // 将伺服电机从180度旋转到0度
  for (int angle = 180; angle >= 0; angle--) {
    int pulseWidth = map(angle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
    myServo.writeMicroseconds(pulseWidth);
    delay(15);
  }
}