接下来先搞清楚怎么用单片机。
Hello world先让单片机跑起来再说。习惯了操作系统下编程,第一次用单片机还真有些不习惯,担心遇到问题,不过比较顺利。这个程序用来点亮单片机上的一个 LED 。
代码:
int ledPin = 13; // LED connected to digital pin 13 void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT); // sets the digital pin as output }void loop()
{ digitalWrite(ledPin, HIGH); // sets the LED on delay(1000); // waits for a second digitalWrite(ledPin, LOW); // sets the LED off delay(1000); // waits for a second }以间隔 1000ms 的时间把单片机的第 13 个 Pin 脚循环输出高低电平,从而达到点亮和熄灭 LED 功能。很简单,就是验证下单片机是否可用。
控制舵机
舵机就是遥控模型上用来控制的,其实就是一个带闭环控制的电机,能转动到指定的角度。
工作原理是:控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片,获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路,产生周期为 20ms ,宽度为 1.5ms 的基准信号,将获 得的直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差输出。

最后,电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时,通过级联减速齿轮带动 电位器旋转,使得电压差为 0 ,电机停止转动。
在程序中控制舵机的转动角度,就是生成不同脉宽的 PWM 就行了。

上面的代码简单的生成一个 PWM 驱动舵机旋转,比较简单。 代码中用 delay 来实现延时,如果是同时控制多个舵机,用这样的代码是不行的,需要自己计算时间。因为用 delay 整个单片机都“休息”了,无法执行任何代码。在实际实现中,还需要不断的读取传感器输入和进行其他处理。
传感器介绍:
SHARP 红外距离传感器,用于模型或机器人制作,可以用来测量距离。每个模块赠送一根 15cm 长 PH2.0 的单头排线 .
技术规格:
探测距离: 10-80cm
工作电压: 4-5.5V
标准电流消耗: 33-50 mA
输出量:模拟量输出,输出电压和探测距离成比例

接好电源,把模拟信号输出端接在单片机的模拟输入 Pin 就行了。
测试代码:
int potPin = 2;
int ledPin = 13;
int val = 0;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop() {
val = analogRead(potPin);
digitalWrite(ledPin, HIGH);
delay(val);
digitalWrite(ledPin, LOW);
delay(val);
}
运行结果, led 随着传感器距离的变化闪烁间隔也随着变化。
控制电机
常用的直流电机使用 L293D 来控制,使用 H293 的电路如下:

不过在验证是发现,对于小电机,直接用单片机的 PWM 端子来输出不同电压的来控制速度也是可行的,虽然不太精确,但是对于实现运动特征是足够了。单片机无法输出真正的线性模拟电压, PWM 是通过调整空占比间隔来模拟不同电压值的。
测量了电机在空载和负载情况下电流都只有几十毫安,所以先采取这种简单的办法验证。

直接把电机接到单片机的 Gnd 和 PWM Pin 9 接口,然后在程序中直接向 Pin 9 输出就可以让电机运转了。
int value = 0; int ledpin = 9; void setup() { // nothing for setup } void loop() { for(value = 0 ; value <= 255; value+=5) { analogWrite(ledpin, value); delay(30); } for(value = 255; value >=0; value-=5) { analogWrite(ledpin, value); delay(30); } }上面的程序用不同的输出值驱动电机,可以看到电机的旋转效果。
单片机和主要部件的验证基本就完成了,下一步要开始程序设计了。

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