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[其它] MicroPython实战之TurnipBit开发板旋转按钮控制脱机摆动 [复制链接]

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发表于 2018-06-29 16:41 |显示全部楼层
    一、实验目的:

    ?学习在PC机系统中扩展简单I/O 接口的方法
    ?学习TurnipBit拼插编程
    ?了解舵机工作原理
    ?学习TurnipBit扩展板舵机和旋转按钮接线方式

    二、所需原器件:

    ?TurnipBit一块
    ?TurnioBit扩展板一块
    ?杜邦线若干
    ?usb数据线一条
    ?舵机一个
    ?旋转按钮一个

    三、实验原理:

    1. 舵机的组成与参数
    舵机,又称伺服马达,是一种具有闭环控制系统的机电结构。舵机主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。 其工作原理是由控制器发出PWM(脉冲宽度调制)信号给舵机,经电路板上的IC处理后计算出转动方向,再驱动无核心马达转动, 透过减速齿轮将动力传至摆臂,同时由位置检测器(电位器)返回位置信号,判断是否已经到达设定位置,一般舵机只能旋转180度。
1.png

    舵机的接线
    舵机有3根线,棕色为地,红色为电源正,橙色为信号线,但不同牌子的舵机,线的颜色可能不同。

    舵机的控制原理
    舵机的转动的角度是通过调节PWM(脉冲宽度调制)信号的占空比来实现的。

    占空比:
    1.指高电平在一个周期之内所占的时间比率。
    2.正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。例如:正脉冲宽度1μs,信号周期10μs的脉冲序列占空比为0.1。即:脉冲的宽度除以脉冲的周期称为占空比。标准PWM(脉冲宽度调制)信号的周期固定为20ms(50Hz),理论上脉宽分布应在1ms到2ms之间,但是,事实上脉宽可由0.5ms到2.5ms之间,脉宽和舵机的转角0°~180°相对应。

    四、接线方法:

    TurnipBit扩展板与发光二极管接口对应如下表:
2.png

    五、源代码:
  1. from microbit import *

  2. #-----------
  3. #github:https://github.com/microbit-playground/microbit-servo-class
  4. #------------
  5. class Servo:
  6.     def __init__(self, pin, freq=50, min_us=600, max_us=2400, angle=180):
  7.         self.min_us = min_us
  8.         self.max_us = max_us
  9.         self.us = 0
  10.         self.freq = freq
  11.         self.angle = angle
  12.         self.analog_period = 0
  13.         self.pin = pin
  14.         analog_period = round((1/self.freq) * 1000)  # hertz to miliseconds
  15.         self.pin.set_analog_period(analog_period)

  16.     def write_us(self, us):
  17.         us = min(self.max_us, max(self.min_us, us))
  18.         duty = round(us * 1024 * self.freq // 1000000)
  19.         self.pin.write_analog(duty)
  20.         self.pin.write_digital(0)  # turn the pin off

  21.     def write_angle(self, degrees=None):
  22.         degrees = degrees % 360
  23.         total_range = self.max_us - self.min_us
  24.         us = self.min_us + total_range * degrees // self.angle
  25.         self.write_us(us)
  26.         
  27. sv1 = Servo(pin1)
  28. temp=0
  29. while True:
  30.     #读取旋转按钮传入的值,范围2~1023
  31.     read_val=pin0.read_analog()
  32.     #舵机旋转180度,将1023分割成180份,约等于5.67
  33.     angle=round(read_val/5.67)
  34.     if (temp!=angle):
  35.         temp=angle
  36.         sv1.write_angle(angle)
  37.         sleep(60)
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