ESP32使用PWM实现对舵机的控制

二、什么是舵机

舵机是伺服电机的一种，伺服电机就是带有反馈环节的电机，我们可以通过伺服电机进行精确的位置控制或者输出较高的扭矩；
一般舵机的旋转范围是0°~ 180°。舵机是由可变宽度的脉冲控制。脉冲的参数有最小值、最大值和频率。一般而言，舵机的基准信号周期为20ms，所以频率为50kHz。脉冲宽度和舵机的转角0°~ 180°相对应的。舵机转动角度与占空比的关系：

二、PWM对舵机的控制
舵机的控制就是通过一个固定的频率，给其不同的占空比的，来控制舵机不同的转角

舵机的频率一般为频率为50HZ，也就是一个20ms左右的时基脉冲，而脉冲的高电平部分一般为0.5ms-2.5ms范围。来控制舵机不同的转角
 
500-2500us的PWM高电平部分对应控制180度舵机的0-180度

以180度角度伺服为例，那么对应的控制关系是这样的：
0.5ms--------------0度；
1.0ms------------45度；
1.5ms------------90度；
2.0ms-----------135度；
2.5ms-----------180度；

三、控制函数

1、ledcSetup()函数，设置 LEDC通道对应的频率和计数位数（占空比分辨率）

double ledcSetup(uint8_t chan, double freq, uint8_t bit_num)

其第一个参数chan表示通道号，取值为0 ~ 15即可设置16个通道，其中高速通道（0 ~ 7）由80MHz时钟驱动，低速通道（8 ~ 15）由 1MHz 时钟驱动；第二个参数freq为期望设置的频率；第三个参数为占空比分辨率的计数位数，其取值为0 ~ 20（该值决定后面 ledcWrite 方法中占空比可写值，比如该值写10，则占空比最大可写1023 即(1<

2、ledcAttachPin()函数，将指定的 LEDC 通道绑定到指定的 IO 口上以实现PWM的输出

void ledcAttachPin(uint8_t pin, uint8_t channel);

第一个参数pin表示我们需要输出的IO口，第二个参数channel为我们指定的LEDC通道。

3、ledcWrite()函数，为指定的 LEDC 通道的输出占空比

void ledcWrite(uint8_t chan, uint32_t duty)

第一个参数chan为我们指定的LEDC通道，第二个参数duty表示占空比，其取值范围与ledcSetup()函数的bit_num有关。

四、ESP32使用PWM实现对舵机的控制

#include <Arduino.h>
 
int freq = 50;      // 频率(20ms周期)
int channel = 8;    // 通道(高速通道（0 ~ 7）由80MHz时钟驱动，低速通道（8 ~ 15）由 1MHz 时钟驱动。)
int resolution = 8; // 分辨率
const int led = 16;
 
int calculatePWM(int degree)
{ //0-180度
 //20ms周期，高电平0.5-2.5ms，对应0-180度角度
  const float deadZone = 6.4;//对应0.5ms（0.5ms/(20ms/256）) 舵机转动角度与占空比的关系：(角度/90+0.5)*1023/20
  const float max = 32;//对应2.5ms
  if (degree < 0)
    degree = 0;
  if (degree > 180)
    degree = 180;
  return (int)(((max - deadZone) / 180) * degree + deadZone);
}
 
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  ledcSetup(channel, freq, resolution); // 设置通道
  ledcAttachPin(led, channel);          // 将通道与对应的引脚连接
}
 
void loop()
{
  for (int d = 0; d <= 180; d += 10)
  {
    ledcWrite(channel, calculatePWM(d)); // 输出PWM
    Serial.printf("value=%d,calcu=%d\n", d, calculatePWM(d));
    delay(1000);
  }  
}

资料引用：

(98条消息) esp32+舵机的学习案例_HL?的博客-CSDN博客_esp32 舵机

(98条消息) ESP32 Arduino开发之路（2）— 使用PWM实现LED呼吸灯_Willliam_william的博客-CSDN博客_ledcsetup函数

(98条消息) PWM原理 PWM频率与占空比详解_Z小旋的博客-CSDN博客_pwm