Сервоприводы — полное руководство

#include <Servo.h> // Подключаем библиотеку Servo

Servo myServo; // Создаём объект сервопривода

void setup() {
  myServo.attach(9); // Подключаем сервопривод к пину 9
}

void loop() {
  myServo.write(0);   // Поворачиваем на 0 градусов
  delay(1000);        // Ждём 1 секунду
  myServo.write(90);  // Поворачиваем на 90 градусов
  delay(1000);        // Ждём 1 секунду
  myServo.write(180); // Поворачиваем на 180 градусов
  delay(1000);        // Ждём 1 секунду
}

Библиотека Servo.h упрощает управление сервоприводами с помощью PWM сигналов. Она работает с различными хобби сервоприводами, такими как SG90, MG90S и MG996R.

- Servo myServo; — создаёт объект сервопривода
- myServo.attach(pin); — подключает сервопривод к GPIO пину
- myServo.write(angle); — поворачивает сервопривод на заданный угол (0°–180°)

#include "driver/ledc.h"
#include "esp_err.h"

#define SERVO_PIN GPIO_NUM_18 // Пин для сигнала сервопривода
#define SERVO_MIN_PULSEWIDTH 500 // Минимальная ширина импульса в микросекундах (0°)
#define SERVO_MAX_PULSEWIDTH 2500 // Максимальная ширина импульса (180°)
#define SERVO_MAX_DEGREE 180 // Максимальный угол в градусах

// Функция расчёта ширины импульса для заданного угла
uint32_t calculate_pulse_width(uint32_t angle) {
    return SERVO_MIN_PULSEWIDTH + ((SERVO_MAX_PULSEWIDTH - SERVO_MIN_PULSEWIDTH) * angle) / SERVO_MAX_DEGREE;
}

void app_main() {
    // Настройка таймера LEDC
    ledc_timer_config_t ledc_timer = {
        .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,
        .timer_num = LEDC_TIMER_0,
        .duty_resolution = LEDC_TIMER_16_BIT,
        .freq_hz = 50, // Частота для сервоприводов
        .clk_cfg = LEDC_AUTO_CLK
    };
    ledc_timer_config(&ledc_timer);

    // Настройка канала LEDC
    ledc_channel_config_t ledc_channel = {
        .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,
        .channel = LEDC_CHANNEL_0,
        .timer_sel = LEDC_TIMER_0,
        .intr_type = LEDC_INTR_DISABLE,
        .gpio_num = SERVO_PIN,
        .duty = 0,
        .hpoint = 0
    };
    ledc_channel_config(&ledc_channel);

    while (1) {
        // Поворот на 0°
        uint32_t duty = calculate_pulse_width(0);
        ledc_set_duty(LEDC_LOW_SPEED_MODE, LEDC_CHANNEL_0, duty);
        ledc_update_duty(LEDC_LOW_SPEED_MODE, LEDC_CHANNEL_0);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));

        // Поворот на 90°
        duty = calculate_pulse_width(90);
        ledc_set_duty(LEDC_LOW_SPEED_MODE, LEDC_CHANNEL_0, duty);
        ledc_update_duty(LEDC_LOW_SPEED_MODE, LEDC_CHANNEL_0);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));

        // Поворот на 180°
        duty = calculate_pulse_width(180);
        ledc_set_duty(LEDC_LOW_SPEED_MODE, LEDC_CHANNEL_0, duty);
        ledc_update_duty(LEDC_LOW_SPEED_MODE, LEDC_CHANNEL_0);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
    }
}

Этот код управляет сервоприводом с помощью LEDC PWM драйвера ESP-IDF. Функция calculate_pulse_width вычисляет ширину импульса для заданного угла (0° до 180°). Таймер LEDC настроен на 50 Гц, а пин GPIO (например, GPIO_NUM_18) сконфигурирован как выход для PWM сигнала.

servo:
  - id: my_servo
    output: pwm_output

output:
  - platform: esp8266_pwm
    id: pwm_output
    pin: GPIOXX
    frequency: 50 Hz

Конфигурация определяет сервопривод, управляемый через PWM на ESP-устройстве. Блок servo указывает ID сервопривода и связывает его с PWM выходом, а блок output настраивает PWM сигнал (частота и пин GPIO).

Для получения дополнительных деталей см. документацию ESPHome Servo Component.

platformio.ini

[env:esp32dev]
platform = espressif32
board = esp32dev
framework = espidf
monitor_speed = 115200

main.cpp

#include <Arduino.h>
#include <Servo.h> // Подключаем библиотеку Servo

Servo myServo; // Создаём объект сервопривода

void setup() {
  myServo.attach(18); // Подключаем сервопривод к GPIO 18
}

void loop() {
  myServo.write(0);   // Поворачиваем на 0 градусов
  delay(1000);        // Ждём 1 секунду
  myServo.write(90);  // Поворачиваем на 90 градусов
  delay(1000);        // Ждём 1 секунду
  myServo.write(180); // Поворачиваем на 180 градусов
  delay(1000);        // Ждём 1 секунду
}

Этот код демонстрирует управление сервоприводом в PlatformIO с использованием Arduino фреймворка. Сервопривод подключён к GPIO 18, а его положение контролируется с помощью методов myServo.attach() и myServo.write(). Дополнительные библиотеки не требуются, так как библиотека Arduino Servo встроена в фреймворк.

from machine import Pin, PWM
from time import sleep

# Настраиваем PWM на GPIO18
servo = PWM(Pin(18))
servo.freq(50)  # Устанавливаем частоту 50 Гц

# Функция для поворота сервопривода на заданный угол (0° - 180°)
def set_servo_angle(angle):
    # Преобразуем угол в скважность (ширина импульса в микросекундах)
    duty = int(40 + (angle / 180) * 115)  # Диапазон скважности: 40-155 (прибл. 500-2500 мкс)
    servo.duty(duty)

# Основной цикл
while True:
    set_servo_angle(0)   # Поворот на 0°
    sleep(1)             # Ждём 1 секунду
    set_servo_angle(90)  # Поворот на 90°
    sleep(1)             # Ждём 1 секунду
    set_servo_angle(180) # Поворот на 180°
    sleep(1)             # Ждём 1 секунду

Этот код MicroPython управляет сервоприводом с помощью PWM на GPIO 18. Объект PWM устанавливает частоту 50 Гц для сервопривода. Функция set_servo_angle(angle) преобразует угол (0° до 180°) в скважность для позиционирования сервопривода.