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💾 **示例代码**：[ESP32-Guide/code/10.practice/common_modules/28byj-48](https://github.com/DuRuofu/ESP32-Guide/tree/main/code/10.practice/common_modules/28byj-48) + ## 一、介绍 @@ -20,10 +20,7 @@ 28BYJ-48 可以使用以下驱动方式： -单四相（Wave Drive）：每次只激活一个线圈，最低功耗，但扭矩最小 - - - +- 单四相（Wave Drive）：每次只激活一个线圈，最低功耗，但扭矩最小 - 双四相（Full Step）：每次激活两个线圈，扭矩较大 - 八拍细分（Half Step）：交替激活单个和两个线圈，运动最平稳，精度最高（推荐） @@ -64,6 +61,8 @@ ULN2003是一种新型的七路高耐压、大电流达林顿晶体管驱动IC ## 三、示例 +下面的代码实现一个简单的八拍细分的控制逻辑： + ```c #include #include "freertos/FreeRTOS.h" diff --git a/docs/docs/guide/10.项目实战/10.1-模块驱动案例/10.1.2-SG90舵机/SG90舵机.md b/docs/docs/guide/10.项目实战/10.1-模块驱动案例/10.1.2-SG90舵机/SG90舵机.md index 320e7ea..d08ded2 100644 --- a/docs/docs/guide/10.项目实战/10.1-模块驱动案例/10.1.2-SG90舵机/SG90舵机.md +++ b/docs/docs/guide/10.项目实战/10.1-模块驱动案例/10.1.2-SG90舵机/SG90舵机.md @@ -3,29 +3,136 @@ > [!TIP] 🚀 ESP32 模块驱动案例 | 驱动SG90舵机 > - 💡 **碎碎念**😎：本节将介绍使用ESP32驱动SG90舵机 > - 📺 **视频教程**：🚧 *开发中* -> - 💾 **示例代码**：🚧 *开发中* +> - 💾 **示例代码**：[ESP32-Guide/code/10.practice/common_modules/sg90](https://github.com/DuRuofu/ESP32-Guide/tree/main/code/10.practice/common_modules/sg90) > ## 一、介绍 ### 1.1 SG90 舵机简介 +SG90 是一种常见的小型舵机，重量轻、体积小、性价比高，广泛应用于遥控模型、机器人、智能车、机械臂等项目中。其内部包含一个小型电机、齿轮减速系统、位置反馈电位器以及控制电路。SG90 通常具有 180° 的旋转范围（部分版本可能限制在 0~120°），通过控制输入的 PWM 信号即可实现精确的角度控制。 + +![](attachments/Pasted%20image%2020250528152307.png) + +其引脚定义如下： + +![](attachments/Pasted%20image%2020250528152414.png) + +红色：VCC / 棕色：GND / 橙色：信号线 ### 1.2 PWM 控制原理 +SG90 是通过 PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）信号来控制的。PWM 信号的周期通常为 20ms（即 50Hz 频率），其中关键的是“高电平脉宽”，也称为占空时间。这个脉宽决定了舵机转动的角度。 +- 控制信号为周期性方波，周期固定为 20ms； +- 高电平时间（脉宽）通常在 0.5ms ~ 2.5ms 之间； +- 舵机会根据该脉宽转动到相应角度的位置； +- 舵机会持续对该信号进行采样，保持在设定角度上。 ### 1.3 舵机角度与脉宽关系 +SG90 舵机的角度和 PWM 脉宽呈线性关系。典型的对应关系如下： +| 脉宽（ms） | 对应角度（°） | +| ------ | -------- | +| 0.5 ms | 0°（最左） | +| 1.0 ms | 45° | +| 1.5 ms | 90°（中位） | +| 2.0 ms | 135° | +| 2.5 ms | 180°（最右） | ## 二、使用 +驱动 SG90 舵机通常使用 PWM 信号，而 ESP32 提供了灵活的 LEDC（LED Control）外设，可以非常方便地输出稳定的 PWM 信号，适合控制舵机这类需要特定周期和脉宽的外设。 +LEDC 外设支持以下功能： + +- 高精度定时（可配置频率和占空比） +- 多通道支持 +- 高速与低速模式 + +对于 SG90 舵机，建议配置： + +- PWM 频率：50Hz（周期 20ms） +- 占空比范围：对应脉宽为 0.5ms ~ 2.5ms，占整个周期的 2.5% ~ 12.5% ## 三、示例 +```c +#include +#include "driver/ledc.h" +#include "freertos/FreeRTOS.h" +#include "freertos/task.h" +#include "esp_err.h" +#define LEDC_TIMER LEDC_TIMER_0 +#define LEDC_MODE LEDC_LOW_SPEED_MODE +#define LEDC_OUTPUT_IO (2) // 控制舵机的GPIO口 +#define LEDC_CHANNEL LEDC_CHANNEL_0 +#define LEDC_DUTY_RES LEDC_TIMER_13_BIT // 13位分辨率 -> 8192 +#define LEDC_FREQUENCY (50) // 舵机需要 50Hz 周期 (20ms) + +// 占空比计算： +// 13位分辨率，满周期 = 8192（即 100%） +// 对应脉宽范围 0.5ms ~ 2.5ms -> 占周期的 2.5% ~ 12.5% +#define SERVO_MIN_DUTY_US 500 // 0.5ms +#define SERVO_MAX_DUTY_US 2500 // 2.5ms +#define SERVO_PERIOD_US 20000 // 20ms = 50Hz + +static void ledc_init(void) +{ + ledc_timer_config_t ledc_timer = { + .speed_mode = LEDC_MODE, + .duty_resolution = LEDC_DUTY_RES, + .timer_num = LEDC_TIMER, + .freq_hz = LEDC_FREQUENCY, + .clk_cfg = LEDC_AUTO_CLK}; + ESP_ERROR_CHECK(ledc_timer_config(&ledc_timer)); + + ledc_channel_config_t ledc_channel = { + .speed_mode = LEDC_MODE, + .channel = LEDC_CHANNEL, + .timer_sel = LEDC_TIMER, + .intr_type = LEDC_INTR_DISABLE, + .gpio_num = LEDC_OUTPUT_IO, + .duty = 0, + .hpoint = 0}; + ESP_ERROR_CHECK(ledc_channel_config(&ledc_channel)); +} + +// 设置舵机角度（0~180） +void set_servo_angle(uint8_t angle) +{ + if (angle > 180) + angle = 180; + + uint32_t pulse_width_us = SERVO_MIN_DUTY_US + + ((SERVO_MAX_DUTY_US - SERVO_MIN_DUTY_US) * angle) / 180; + + uint32_t duty = (pulse_width_us * (1 << LEDC_DUTY_RES)) / SERVO_PERIOD_US; + + ledc_set_duty(LEDC_MODE, LEDC_CHANNEL, duty); + ledc_update_duty(LEDC_MODE, LEDC_CHANNEL); +} + +void app_main(void) +{ + ledc_init(); + + // 依次转动 0° → 90° → 180° + set_servo_angle(0); + vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); + + set_servo_angle(90); + vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); + + set_servo_angle(180); + vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); + while (1) + { + vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000)); + } +``` # 参考链接 diff --git a/docs/docs/guide/10.项目实战/10.1-模块驱动案例/10.1.2-SG90舵机/attachments/Pasted image 20250528152307.png b/docs/docs/guide/10.项目实战/10.1-模块驱动案例/10.1.2-SG90舵机/attachments/Pasted image 20250528152307.png new file mode 100644 index 0000000..461000d Binary files /dev/null and b/docs/docs/guide/10.项目实战/10.1-模块驱动案例/10.1.2-SG90舵机/attachments/Pasted image 20250528152307.png differ diff --git a/docs/docs/guide/10.项目实战/10.1-模块驱动案例/10.1.2-SG90舵机/attachments/Pasted image 20250528152414.png b/docs/docs/guide/10.项目实战/10.1-模块驱动案例/10.1.2-SG90舵机/attachments/Pasted image 20250528152414.png new file mode 100644 index 0000000..f261a46 Binary files /dev/null and b/docs/docs/guide/10.项目实战/10.1-模块驱动案例/10.1.2-SG90舵机/attachments/Pasted image 20250528152414.png differ