Серво SG90 на Arduino Uno

Об уроке

Скетч для Uno исполняется в эмуляторе ATmega328P на этой странице. Числа в коде меняются на ходу, а готовый скетч заливается на свою плату. Около 10 минут, без регистрации. Пять шагов: угадать, запустить, разобрать код, поменять числа и сделать задание с проверкой.

Собрать в жизни

Скетч ниже уходит на плату с числами по умолчанию: minAngle 0, maxAngle 180, step 1, wait 15. Числа, поменянные в уроке, передаёт прошивалке ссылка «На плату» над кодом.

Залить на свою плату

Скетч целиком

#include <Servo.h>

Servo servo;         // серво на D9

int minAngle = 0;    // откуда, градусы
int maxAngle = 180;  // докуда
int step = 1;        // шаг, градусы
int wait = 15;       // пауза, мс

void setup() {
  servo.attach(9);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  for (int a = minAngle; a <= maxAngle; a += step) {
    servo.write(a);
    Serial.println(a);
    delay(wait);
  }
  for (int a = maxAngle; a >= minAngle; a -= step) {
    servo.write(a);
    Serial.println(a);
    delay(wait);
  }
}

Как работает урок

Скетч собран arduino-cli 1.5.1 для платы arduino:avr:uno с ядром Arduino AVR 1.8.6 и библиотекой Servo 1.2.2. В браузере его машинный код исполняет эмулятор ATmega328P avr8js: таймеры, прерывания и USART считаются по тактам, 16 000 тактов на миллисекунду, поэтому millis() и импульсы на D9 идут в том же темпе, что на плате.

Угол на сцене берётся из импульсов, которые прошивка выдаёт на вывод D9: библиотека Servo шлёт импульс каждые 20 мс, 544 мкс соответствуют 0°, 2400 мкс соответствуют 180°. Качалка на сцене поворачивается не быстрее SG90, 60° за 0,1 с.

Строку, которая исполняется сейчас, сцена узнаёт по служебной записи в регистр GPIOR0 перед каждым оператором. Её добавляет сборка, в скетче на экране и в скачанном .ino её нет. На плате такая запись занимает один такт и ничего не меняет.

Числа minAngle, maxAngle, step и wait лежат в памяти по адресам из собранной прошивки. Ползунок пишет новое значение по этому адресу, и следующий шаг цикла идёт уже с ним. Для своей платы те же числа вписываются в файл .hex.

Что учесть на настоящей плате

Библиотека Servo на Uno занимает таймер Timer1. Пока серво подключена, analogWrite() на выводах 9 и 10 не работает. Сигнал серво можно перенести на любой цифровой вывод, тогда в attach() надо указать его номер.

Монитор порта в Arduino IDE откройте на скорости 9600 бод, как в Serial.begin(). На другой скорости монитор покажет случайные знаки.

Скетч занимает 3510 байт flash и 237 байт ОЗУ.