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使用电位器控制Arduino伺服电机

在本教程中，我们将探讨如何使用电位器和Arduino控制伺服电机。目标是创建一个简单的电路，其中伺服电机的位置根据电位器的旋转进行调整。在这个项目结束时，您将拥有一个工作模型，当您旋转电位器时，伺服角度将平滑地从0度变化到180度。这是理解Arduino中模拟输入和伺服控制基础的好方法。

为了实现这一目标，我们将使用一个Arduino板、一个伺服电机和一个电位器。电位器充当可变电阻，为Arduino提供模拟输入，Arduino将根据该输入确定伺服电机的位置。这个项目不仅有趣，而且具有教育意义，因为它展示了电子和编程中的关键概念。有关更深入的解释，请务必查看视频（视频在00:00）。

硬件解析

在这个项目中，主要组件是Arduino板、伺服电机和电位器。Arduino是操作的核心，处理输入并控制输出。伺服电机将根据从Arduino接收到的命令进行物理移动。电位器可以是1k欧姆到1M欧姆，允许用户提供可变输入，从而转化为伺服运动。

伺服电机通过接收脉宽调制（PWM）信号来操作，该信号指示所需的位置。电位器在旋转时改变其电阻，Arduino将其读取为模拟电压。伺服电机在5V下工作，不支持3.3V。该电压随后被映射到伺服电机的运动范围，允许其从0度平滑移动到180度。

SG90伺服电机的数据表详情

• 确保伺服电机不超过其最大电流额定值。
• 如果伺服在高负载下持续运行，请使用散热器。
• 将电位器连接到模拟引脚以获得准确的读数。
• 注意伺服控制的PWM信号时序。
• 检查伺服器的运动范围，以避免物理障碍。

接线说明

对于此设置，您需要按如下方式连接组件：

将电位器的中间引脚（滑动触点）连接到Arduino的模拟引脚。A0电位器的另外两个引脚应连接到5V和GND在Arduino上。对于伺服电机，将红线连接到5V，黑色电线连接到GND，黄色或白色线连接到数字引脚9在Arduino上。这种安排允许电位器向Arduino提供模拟输入，Arduino将根据该输入控制伺服电机的位置。

确保验证所有连接，并确保伺服电机在其运动范围内没有障碍。如果使用不同的Arduino型号，请确认模拟输入和伺服输出的引脚分配是兼容的。

代码示例与演练

以下是初始化伺服电机并读取电位器值的代码摘录：

#include 

Servo myservo;  // create servo object to control a servo
int pos = 0;    // variable to store the servo position

void setup() {
  myservo.attach(9);  // attaches the servo on pin 9 to the servo object
}

在这段代码中，我们包含了Servo库并创建了一个名为的舵机对象。myservo伺服器连接到引脚9，这使我们可以使用这个引脚来控制它。

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(A0);  // read the potentiometer
  pos = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 180);  // map to servo position
  myservo.write(pos);  // move servo to position
  delay(15);  // waits 15ms for the servo to reach the position
}

在循环函数中，我们从引脚读取电位器值。A0并将其范围（0-1023）映射到伺服的范围（0-180度）。myservo.write(pos)命令然后根据电位器的旋转将伺服电机移动到所需位置。

演示 / 期待什么

当您运行此程序时，您应该看到伺服电机随着您转动电位器而平滑地从 0 移动到 180 度。如果伺服电机没有按预期移动，请检查接线并确保电位器正常工作。此外，请确保 Arduino 正常供电，并且代码已无错误地上传。您可以期待看到伺服电机实时反映电位器的位置（视频中在 02:00）。

视频时间戳

• 00:00- 项目介绍
• 01:30- 硬件设置说明
• 03:45- 线圈说明
• 05:00- 代码演示
• 07:30- 完成项目的演示

图像

Arduino wiring for controlling Servo motor with Potentiometer

Arduino wiring for servo motor

Arduino wiring for controlling Servo motor with Potentiometer

Arduino wiring for servo motor

/*
 * 原始来源：Arduino IDE  
 * Arduino 项目：控制伺服位置  
 * 此代码与 Robojax.com 的视频教程一起使用  
 * 发布于2017年4月24日，地点：加拿大安大略省阿贾克斯。  
 * 编写/编辑者：Ahmad Shamshiri  
 * 在 YouTube 上观看视频：https://youtu.be/kZ9b31gVemc  
 * 查看此代码的教程页面 https://robojax.com/RJT8  
 * 使用电位器（可变电阻）控制伺服位置
 */
#include <Servo.h>

Servo myservo; // 创建伺服器对象以控制伺服器
 // 大多数电路板上可以创建十二个伺服对象。

int pos = 0; // 用于存储伺服位置的变量

void setup() {
  myservo.attach(9); // 将引脚9上的伺服器附加到伺服器对象上
}

void loop() {
  for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) { // 从0度到180度
 // 以1度为步长
    myservo.write(pos); // 告诉伺服器到达变量“pos”中的位置。
    delay(15); // 等待15毫秒以让伺服器达到位置
  }
  for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) { // 从180度变为0度
    myservo.write(pos); // 告诉伺服器到达变量“pos”中的位置。
    delay(15); // 等待15毫秒以让伺服器达到位置
  }
}