原创 Arduino专门舵机函数和通信函数的应用

      舵机，又称伺服马达，是一种具有闭环控制系统的机电结构。其工作原理是由控制器发出PWM（脉冲宽度调制）信号给舵机，这个PWM信号的周期固定为20ms，0.5～2.5ms 的正脉冲宽度，对应的舵机转动角度为0~180度。

      这个实验是Labview做一个舵机控制面板，它向Arduino控制器发“角度”，再通过Arduino控制板上层叠的传感器扩展板，驱动舵机按Labview发出的“角度信息”转过规定的角度。

   传感器扩展板如图：

    由于舵机电流较大，所以要在传感器扩展板的Servo Power接线柱接入5V 1A的电源，不能仅靠压在它身下的Arduino控制器的USB供电，还有一点要注意，要把这个接线柱旁边的Servo Power Switch的跳线短路帽拔掉！这样接入的5V 1A的电源才能加在舵机上，如果电源的功率小，可能舵机无法驱动，或者舵机在运行时，发生抖动。

下面是我做实验的照片：

看到图中的电路板了吗？是两块电路板层叠在一起。还有电位器，电位器转动，舵机也跟着转，这个Arduino程序如何编，我就不说了，我讲Labview如何让舵机转！

这篇文章的题目是：“Arduino专门舵机函数和通信函数的应用”，主要是强调Arduino通过一些这样的函数，方便编程。

    Arduino程序的编程目的是：通过串口通信读函数Serial.read( );读取上位机Labview软件下传的角度，再把这个角度值通过舵机函数myservo.write(角度)，传给与舵机相连的数字接口，舵机就精确转动个角度。简单吧，所以Arduino控制器为啥能在互动媒体和机器人爱好者中流行起来，我总结的一点原因就是可以“简单明了”地编程AVR单片机。

    下面的程序我还多了一步，就是通过串口通信读函数Serial.print( )，又把角度值回传给了Labview，想试试用Arduino语言进行上下位机的互传，是否方便，体会是蛮方便的。说句笑话，我给AVR单片机编程，实际上到现在还没掌握AVR的硬件结构那，太忙！

 // labview发角度命令，驱动舵机转动
#include <Servo.h> //舵机头文件
Servo myservo;  // 设置舵机名
int val;    // 舵机角度变量
void setup()
{
  myservo.attach(9);  // 连接舵机到数字接口9
  Serial.begin(9600);//设置通信波特率9600
}
 
void loop()
{
  if (Serial.available() > 0)

//如果串口接收缓冲区中接收的字节数大于0
  {
    val = Serial.read();//接受Labview下传的舵机角度值
    myservo.write(val);  // 根据角度值，驱动舵机
    Serial.print(val,BYTE);//把接收到的角度值以无符号字节形式
                             //再发回Labview
    delay(15);    //等待舵机，到达转动位置
  }
}

Serial.print(val,BYTE);这个指令，我分析一下，含义是角度值以无符号字节的形式，上传给Labview，0~180度这样的角度值需要几个字节来表达，一个字节就行，因为一个无符号字节所能表达的数是0~255，看来我的计数机基础知识还掌握得不错！

所以Labview的“Visa读取”函数每次读取的字节总数为1，一个字节就包含了Arduino控制器上传的角度信息，当然你看看下面的Labview程序的“Visa写入”函数前面的“字节数组至字符串转换”函数，实际上字节数组也只包含一个字节，这个字节就是Labview下传给Arduino控制器的舵机驱动命令，即角度值。

看懂了Labview的框图程序，框图程序是前面板的输入、输出控件的逻辑，用户操作的平台是前面板，哈哈，运行一下程序吧，用鼠标转动Labview前面板的“旋钮”控件，看我桌子上的小舵机，随之起舞！