瞭解舵機以及MG996R的控制方法

瞭解舵機以及MG996R的控制方法

1.舵機基礎知識：

舵機是遙控航空、航天模型控制動作，改變方向的重要組成部件，舵機是一種位置（角度）伺服的驅動器。

舵機主要適用於那些需要角度不斷變化並可以保持的控制系統,比如人形機器人的手臂和腿,車模和航模的方向控制。舵機的控制訊號實際上是一個脈衝寬度調製訊號( PWM訊號),該訊號可由FP-GA器件、類比電路或微控制器產生。

2.舵機的構造：

舵機主要是由外殼、電路板、驅動馬達、減速器與位置檢測元件所構成。

引腳接線說明：

• 紅色：供電；

• 粽色：地線；必須與控制器, 如SMT32晶片共地；

• 橙色：PWM訊號線；

3.工作原理：

由接收機發出訊號給舵機，經由電路板上的 IC驅動無核心馬達開始轉動，透過減速齒輪將動力傳至擺臂，同時由位置檢測器送回訊號，判斷是否已經到達定位。位置檢測器其實就是可變電阻，當舵機轉動時電阻值也會隨之改變，藉由檢測電阻值便可知轉動的角度。

大多數舵機PWM控制協議，都已經標準化。舵機一般有三根引線，分別為電源線、地線、訊號線。透過PWM來控制舵機輸出軸的旋轉角度，下圖是MG996R舵機PWM控制波形。

 

1. PWM訊號週期： 20000 us

2. 0度時，高電平時長： 500 us

3. 180度時, 高電平時長：2500 us

4. 每增加1 °，需增加高電平時長：(2500-500)÷180 = 11.1 us

   （ps： 脈衝寬度（W），簡稱“脈寬”，是脈衝高電平持續的時間。佔空比（D），脈寬除以脈衝週期的值。）

5. 某角度值A，需要的總高電平時長：(A x 11.1 +500)us

   注意：

   ①PWM波其實就是一種脈寬可連續調節的矩形脈衝波。

   ②佔空比其實就是描述脈寬與脈衝週期的比值，是量化值。

   ③佔空比調節就是脈寬調節，表達不一樣，但本質是一樣的。

4.舵機型別：

 

 

 

5.舵機的使用：

使用Arduino編譯平臺中的servo.h舵機庫進行對舵機的控制

 

 

將舵機從0°~90°再回轉的控制程式碼如下：

#include <Servo.h>
​
Servo myservo;  // 定義Servo物件來控制
int pos = 0;    // 角度儲存變數pos
​
void setup() {
  myservo.attach(9);  // 控制線（橙色）連線數字引腳9接受PWM訊號
}
​
void loop() {
  for (pos = 0; pos <= 90; pos ++) { // 角度pos從0°到90°
    // in steps of 1 degree
    myservo.write(pos);              // 舵機角度寫入
    delay(10);                       // 等待10ms轉動到指定角度
  }
  for (pos = 90; pos >= 0; pos --) { // 從90°到0°
    myservo.write(pos);              // 舵機角度寫入
    delay(10);                       // 等待10ms轉動到指定角度
  }
}

連線開發板設定好埠和開發板型別，進行驗證上傳即可驅動舵機。

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