機(jī)器人的伺服電機(jī)是用來(lái)將機(jī)器人大腦發(fā)出的運(yùn)動(dòng)指令轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的部件，相當(dāng)于人的肌肉的作用。本講教你如何連接、調(diào)整以及測(cè)試機(jī)器人伺服電機(jī)。為此，你需要理解和掌握控制伺服電機(jī)方向、速度和運(yùn)行時(shí)間的相關(guān)PBASIC指令及其編程技術(shù)。由于精確地控制伺服電機(jī)是決定機(jī)器人性能的關(guān)鍵，所以，在把伺服電機(jī)安裝到機(jī)器人底盤之前先熟悉這些內(nèi)容是非常重要而且必需的。

連續(xù)旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)簡(jiǎn)介

機(jī)器人伺服電機(jī)有很多種，本講要介紹的主要是能夠使你的輪式機(jī)器人兩個(gè)輪子不停旋轉(zhuǎn)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)，如圖2-1所示。圖中指出了該伺服電機(jī)的外部配件，這些配件將在本講或后續(xù)章節(jié)中用到。

任務(wù)1：將伺服電機(jī)連接到教學(xué)板

在本任務(wù)中首先將伺服電機(jī)連接到電源和BASICStamp模塊的I/O口，然后搭建一個(gè)LED電路來(lái)監(jiān)視BASICStamp模塊發(fā)送到伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)。

連接伺服電機(jī)所需的零部件帕拉斯公司生產(chǎn)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)2個(gè)；搭建LED電路所需的零配件（LED和470歐姆電阻）2套連接伺服電機(jī)到教學(xué)底板

把三位開關(guān)撥至0位切斷教學(xué)底板的電源（圖2?2）。

圖2-3顯示的是教學(xué)板上伺服電機(jī)接線端子。你可以用板上的跳線來(lái)選擇伺服電機(jī)的供電電源是來(lái)自機(jī)器人套件中的電池盒Vin還是來(lái)自外接直流電源Vdd。要移動(dòng)跳線帽，你必須向上把跳線帽從原來(lái)短接的2個(gè)腳上拔下來(lái)，然后把跳線帽壓進(jìn)你想短接的2個(gè)腳上去。

如果使用6V電池組，將兩個(gè)伺服電機(jī)接線端子之間的跳線帽接Vin，參照?qǐng)D2-3（左圖）所示。

如果使用7.5V、1000mA的直流電源，將跳線帽接Vdd，參照?qǐng)D2-3（右圖）所示。

本書中所有的示例和說(shuō)明都是用電池組供電。圖2-4是你將要搭建的電路的示意圖，跳線設(shè)定接Vin。

注意：每個(gè)伺服電機(jī)的控制電纜有三根線，其中白色的線用來(lái)傳送電機(jī)的控制信號(hào)，紅色用來(lái)接到電源上，而黑色的則是地線。這些線的顏色的定義在伺服電機(jī)出廠時(shí)就已經(jīng)定義好。以后你將會(huì)在工程上看到，許多電氣元件都是通過線的顏色來(lái)標(biāo)記電線所承擔(dān)的功能。

連接完成后，搭建好的系統(tǒng)如圖2?5圖所示（不含LED監(jiān)視電路）。

LED監(jiān)視電路如圖2-6所示。左邊是電氣原如果使用的是套件中的電池組，選擇Vin。如果使用的是AC-DC直流電源，選擇Vdd。理圖，右邊是在面包板上的接線圖。該電路能夠監(jiān)視控制伺服電機(jī)的信號(hào)。為什么呢？

從圖2-4的伺服電機(jī)連線圖可知，兩個(gè)伺服電機(jī)的控制信號(hào)線（白色）分別接到了微控制器的P12和P13口，即由微控制器的P12和P13口輸出的控制信號(hào)控制兩個(gè)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)；圖2-6所示的LED監(jiān)控指示電路正好也是指示的P12和P13口的信號(hào)，所以圖2-6的LED電路可以監(jiān)控伺服電機(jī)的控制信號(hào)。

任務(wù)2：伺服電機(jī)調(diào)零

所謂伺服電機(jī)調(diào)零是指，當(dāng)發(fā)送一個(gè)特定的控制信號(hào)（零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)）給伺服電機(jī)時(shí)，讓電機(jī)保持靜止的過程。由于伺服電機(jī)在工廠沒有預(yù)先調(diào)整，它們?cè)诮邮盏皆摿泓c(diǎn)標(biāo)定信號(hào)時(shí)可能會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此你要用螺絲刀調(diào)節(jié)伺服電機(jī)模塊內(nèi)的調(diào)節(jié)電阻讓伺服電機(jī)保持靜止。這就是伺服電機(jī)調(diào)零過程。調(diào)整完成之后，你要測(cè)試伺服電機(jī)，驗(yàn)證其功能是否正常。測(cè)試程序?qū)l(fā)送控制信號(hào)讓伺服電機(jī)順時(shí)針和逆時(shí)針以不同的速度旋轉(zhuǎn)。

調(diào)零工具

機(jī)器人套件中提供的螺絲起子是唯一在本任務(wù)中需要的額外的工具。

發(fā)送零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)

圖2-7顯示的信號(hào)是發(fā)送到與P12連接的伺服電機(jī)的零點(diǎn)校準(zhǔn)信號(hào)，稱為零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)。即如果伺服電機(jī)零點(diǎn)已經(jīng)調(diào)節(jié)好，發(fā)送這個(gè)信號(hào)給電機(jī)就可以讓電機(jī)保持靜止不動(dòng)。這是一個(gè)脈沖時(shí)間間隔為20ms，脈沖寬度為1.5ms的脈沖序列信號(hào)。

要讓機(jī)器人的大腦即BS2微控制器能夠產(chǎn)生圖2-7所示的零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)，必須用到幾個(gè)新的PABSIC指令：PULSOUT指令、PAUSE指令，和DO…LOOP循環(huán)語(yǔ)句。

PULSOUT指令用來(lái)讓微控制器產(chǎn)生一個(gè)5V電平脈沖，其指令格式和指令參數(shù)如下：

PULSOUTPin,Duration指令參數(shù)Pin用來(lái)確定是給微控制器的哪個(gè)I/O腳輸出脈沖，而Duration則是用來(lái)確定脈沖的寬度的時(shí)間單位數(shù)，其時(shí)間單位是2微秒。因此，要給P12引腳產(chǎn)生圖2-7所示的1.5ms的高電平脈沖信號(hào)，需要輸入如下的指令行：

PULSOUT12,750

顯然，如果知道脈沖要持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間，你就可以方便地計(jì)算出PULSOUT指令的參數(shù)Duration的值：Duration變量=脈沖持續(xù)時(shí)間/2微秒。按照此公式，零點(diǎn)標(biāo)定脈沖的寬度變量：

Duration=0.0015s/0.000002s=750。

PULSOUT指令只產(chǎn)生脈沖，要控制脈沖之間的間隔必須用到PBASIC語(yǔ)言的PAUSE指令。

PAUSE指令的使用格式如下：

PAUSEDurationDuration是PAUSE指令的參數(shù)，它的值告訴BASICStamp微控制器在執(zhí)行下一條指令之前要等待多久。Duration的單位是千分之一秒，即毫秒。假如你想等待1秒，可以給Duration賦值為1000。

指令表示如下：

PAUSE1000

如果想要等待2秒，表示如下：

PAUSE2000因此，要實(shí)現(xiàn)圖2-7所示的零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)，必須在PULSOUT指令后添加如下語(yǔ)句：

PAUSE20

要持續(xù)不斷地產(chǎn)生圖2-7所示的脈沖序列信號(hào)，還必須將PULSOUT語(yǔ)句和PASUSE語(yǔ)句放到DO…LOOP循環(huán)中。對(duì)于計(jì)算機(jī)或者微控制器而言，它們作為機(jī)器人的大腦，與人類或者其它生物的大腦相比，具有一個(gè)最大的優(yōu)勢(shì)就是，它們可以毫不怨言地不斷重復(fù)做同一件事情。如果你要你的微控制器不斷重復(fù)同樣的操作，只需將相關(guān)的指令放到指令關(guān)鍵詞DO和LOOP之間。因此，你要讓微控制器不斷產(chǎn)生零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)，只需將PULSOUT語(yǔ)句和PAUSE語(yǔ)句放到DO和LOOP之間。最后能夠產(chǎn)生圖2-7零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)的程序模塊如下：

例程:CenterServoP12.bs2

'CenterServoP12.bs2

'Thisprogramsends1.5mspulsestotheservoconnectedto

'P12formanualcentering.

'{$STAMPBS2}

'{$PBASIC2.5}

DEBUG"ProgramRunning!"

DO

PULSOUT12,750

PAUSE20

LOOP

注意：以上程序一旦執(zhí)行，將永遠(yuǎn)執(zhí)行下去，直到你關(guān)斷微控制器的電源為止，下一個(gè)任務(wù)將指導(dǎo)你如何控制重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)。

最好每次只對(duì)一只電機(jī)做標(biāo)定，因?yàn)檫@樣的話，在你調(diào)節(jié)電機(jī)時(shí)你就可以聽到（為何用聽到，而不用看到？）什么時(shí)候電機(jī)停止。上面的程序只發(fā)送零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)到P12，下面的步驟將指導(dǎo)你從如何調(diào)整電機(jī)，使其保持靜止?fàn)顟B(tài)。在調(diào)節(jié)完連接到P12上的伺服電機(jī)后，用同樣的方法調(diào)節(jié)連接到P13口的電機(jī)。

將教學(xué)底板三位開關(guān)撥到“2”，打開電源。

輸入、保存并運(yùn)行程序CenterServoP12.bs2。

如果電機(jī)沒有進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定，它的連接喉就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而且你也能聽到里面馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的響聲。

如果電機(jī)還沒有進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定，按照?qǐng)D2-8所示的步驟，用螺絲刀輕輕調(diào)節(jié)伺服電機(jī)上的電位器，直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。（仔細(xì)傾聽電機(jī)的聲音，確信電機(jī)已經(jīng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)）

驗(yàn)證連接到P12的信號(hào)監(jiān)視電路的LED燈是否發(fā)光，如果發(fā)光，表明零點(diǎn)標(biāo)定脈沖已經(jīng)發(fā)送給連接到P12口上的電機(jī)了。

如果電機(jī)已經(jīng)完成了零點(diǎn)調(diào)節(jié)，它不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。但是損壞了或有故障的電機(jī)有時(shí)也不轉(zhuǎn)動(dòng)。任務(wù)4將在電機(jī)安裝到機(jī)器人底盤之前排除這種可能。

如果電機(jī)確實(shí)不再轉(zhuǎn)動(dòng)，下面你可以自己對(duì)連接到P13的伺服電機(jī)進(jìn)行測(cè)試并做零點(diǎn)標(biāo)定。

該你了對(duì)連接到P13的伺服電機(jī)做零點(diǎn)調(diào)整

利用下面程序?qū)B接到P13的伺服電機(jī)重復(fù)上述過程：

程序示例:CenterServoP13.bs2

'CenterServoP13.bs2

'Thisprogramsends1.5mspulsestotheservoconnectedto

'P13formanualcentering.

'{$STAMPBS2}

'{$PBASIC2.5}

DEBUG"ProgramRunning!"

DO

PULSOUT13,750

PAUSE20

LOOP

注意：如果上述任務(wù)完成后，不再進(jìn)行后面的任務(wù)，一定要記得將教學(xué)板的電源斷開。

任務(wù)3：如何保存數(shù)值和計(jì)數(shù)

在任務(wù)2中，你已經(jīng)知道如何使用循環(huán)語(yǔ)句讓微控制器不斷產(chǎn)生零點(diǎn)標(biāo)定信號(hào)。當(dāng)然，你在編寫某個(gè)程序時(shí)，肯定并不總是需要機(jī)器人永遠(yuǎn)執(zhí)行同一個(gè)操作或者說(shuō)任務(wù)，而只希望它執(zhí)行一段指定的時(shí)間或者執(zhí)行一些固定的次數(shù)。這時(shí)，你就要在PBASIC程序中用于到變量。

變量用來(lái)保存數(shù)值。后面的機(jī)器人程序很大程度上都要依賴使用變量。用變量保存數(shù)值的最主要的作用就是程序能用這些變量來(lái)計(jì)數(shù)。一旦你的程序能計(jì)數(shù)，你就能控制和跟蹤事件發(fā)生的次數(shù)。

用變量存儲(chǔ)數(shù)值，數(shù)學(xué)運(yùn)算和計(jì)數(shù)變量可以用來(lái)儲(chǔ)存數(shù)值。PBASIC語(yǔ)言在使用一個(gè)變量之前，要先給該變量起一個(gè)名字，并說(shuō)明該變量的大小類型。這叫聲明一個(gè)變量。聲明一個(gè)變量的PBASIC語(yǔ)法如下：

variableNameVARSize

實(shí)際聲明變量時(shí)，你用你自己起的名字代替variableName，Size用來(lái)說(shuō)明變量的大小類型，PBASIC程序中可以聲明的變量類型如下：

Bit—存儲(chǔ)0或者1；

Bib—用來(lái)存儲(chǔ)0到15之間的任意數(shù)值；

Byte—用來(lái)存儲(chǔ)0到255之間的任意數(shù)值；

Word—用來(lái)存儲(chǔ)0到65535之間的任意數(shù)值，或者-32768到32767之間的任意數(shù)值。

注意：為何有上述特定的變量類型大小呢？請(qǐng)參考二進(jìn)制的說(shuō)明。

下面的例程包含兩個(gè)“word”大小的變量：

valueVARWord

anotherValueVARWord

在聲明變量之后，你也可以對(duì)它初始化，即給它一個(gè)初始值。

value=500

anotherValue=2000

在“value=500”中，符號(hào)“=”是個(gè)運(yùn)算符。你可以利用其它一些運(yùn)算符和變量進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。在這里有兩個(gè)乘法運(yùn)算的例子：

value=10*value

anotherValue=2*value

程序示例:VariablesAndSimpleMath.bs2

這個(gè)例程演示了如何對(duì)變量進(jìn)行聲明、初始化和運(yùn)算。

在運(yùn)行程序之前，對(duì)DEBUG指令要顯示的內(nèi)容進(jìn)行預(yù)測(cè)。

輸入、保存并運(yùn)行程序VariablesAndSimpleMath.bs2。

和你的預(yù)測(cè)進(jìn)行對(duì)比，解釋所有的不相同的原因。

'VariablesAndSimpleMath.bs2

'Declarevariablesandusethemtosolveafewarithmeticproblems.

'{$STAMPBS2}

'{$PBASIC2.5}

valueVARWord'Declarevariables

anotherValueVARWord

value=500'Initializevariables

anotherValue=2000

DEBUG?value'Displayvalues

DEBUG?anotherValue

value=10*anotherValue'Performoperations

DEBUG?value'Displayvaluesagain

DEBUG?anotherValue

END

程序VariablesAndSimpleMath.bs2是如何工作的

下面的代碼定義了兩個(gè)字變量：value和anotherValue。

valueVARWord'Declarevariables

anotherValueVARWord

然后，初始化變量，即給剛剛聲明的變量賦上你決定的初始值。這兩條指令執(zhí)行后，value的值是500，anotherValue的值是2000。

value=500'Initializevariables

anotherValue=2000

隨后的DEBUG指令幫助你了解初始化變量后每個(gè)變量存儲(chǔ)的數(shù)值，因?yàn)榻ovalue賦值是500，

anotherValue賦值2000，因此DEBUG指令向調(diào)試終端發(fā)送信息：“value=500”和“anotherValue

=2000”并顯示。

DEBUG?value'Displayvalues

DEBUG?anotherValue

這里又新引入了一個(gè)DEBUG指令的格式說(shuō)明字符“？”，該格式說(shuō)明字符用在一個(gè)變量名之前，使DEBUG終端顯示其名稱，以及存儲(chǔ)在該變量中的數(shù)值，然后回車。這樣對(duì)于查詢一個(gè)變量的內(nèi)容非常方便。

下面三行的疑問是：調(diào)試終端將顯示什么？答案是value的值是anotherValue的10倍，因?yàn)閍notherValue的值是2000，那么value就是20000，而變量anotherValue不變。.

value=10*anotherValue'Performoperations

DEBUG?value'Displayvaluesagain

DEBUG?anotherValue

該你了――用負(fù)數(shù)計(jì)算

如果你想做一些包含負(fù)數(shù)的計(jì)算，你可以使用DEBUG指令的SDEC格式說(shuō)明來(lái)顯示。下面的例子能通過修改程序VariablesAndSimpleMath.bs2得到。

刪除程序VariablesAndSimpleMath.bs2的下面部分：

value=10*anotherValue'Performoperations

DEBUG?value'Displayvaluesagain

改成如下代碼：

value=value-anotherValue'Answer=-1500

DEBUG"value=",SDECvalue,CR'Displayvaluesagain

運(yùn)行更改后的程序并驗(yàn)證value的值是否由500變?yōu)?1500。

計(jì)數(shù)并控制循環(huán)次數(shù)最方便的控制一段代碼執(zhí)行次數(shù)的方法是利用FOR…NEXT循環(huán)，語(yǔ)法如下：

FORCounter=StartValueTOEndValue{STEPStepValue}…NEXT省略號(hào)“…”表示你可以在FOR和NEXT之間放一條或多條的程序指令。使用前面的循環(huán)前要確保先聲明一個(gè)變量替代參數(shù)Counter。參數(shù)StartValue和EndValue可以是數(shù)值也可以是變量。語(yǔ)法描述中位于大括號(hào){}之間的東西，表示是可選參數(shù)。換句話說(shuō)，沒有它FOR…NEXT仍將工作，但是你可以將之用于一些特殊目的。

你沒有必要一定要將變量命名為“counter”，例如，你可以用“myCounter”

myCounterVARWord

下面是一個(gè)用myCounter來(lái)計(jì)數(shù)的FOR…NEXT循環(huán)例程。每執(zhí)行一次循環(huán)，它會(huì)顯示

myCounter的值。

例程:CountToTen.bs2

輸入、保存并運(yùn)行程序CountToTen.bs2。

'CountToTen.bs2

'UseavariableinaFOR...NEXTloop.

'{$STAMPBS2}

'{$PBASIC2.5}

myCounterVARWord

FORmyCounter=1TO10

DEBUG?myCounter

PAUSE500

NEXT

DEBUGCR,"Alldone!"

END

該你了――不同的初始值和終值以及計(jì)數(shù)步長(zhǎng)

你可以給變量StartValue和EndValue賦不同的值

修改FOR…NEXT循環(huán)如下：

FORmyCounter=21TO9

DEBUG?myCounter

PAUSE500

NEXT

運(yùn)行修改后的程序。BASICStamp往下計(jì)數(shù)代替了往上計(jì)數(shù)，你注意到了嗎？只要StartValue的值大于EndValue，程序就會(huì)這樣運(yùn)行。

還記得可選參數(shù){STEPStepValue}嗎?你可以用它來(lái)使myCounter以不同步長(zhǎng)計(jì)數(shù)，而不是按9,10,11…這樣每次增1來(lái)計(jì)數(shù)。例如，你可以讓它每次增加2(9,11,13…)或增加5(10,15,20…)或任何你給出的StepValue，遞增或遞減都可以。下面的例子是以3為步長(zhǎng)向下計(jì)數(shù)。

增加STEP3到FOR…NEXT循環(huán)，如下所示：

FORmyCounter=21TO9STEP3

DEBUG?myCounter

PAUSE500

NEXT

運(yùn)行更改后的程序，驗(yàn)證是否以3為步長(zhǎng)遞減。

任務(wù)4：測(cè)試伺服電機(jī)

在裝配機(jī)器人之前還有最后一件事要做，那就是測(cè)試伺服電機(jī)。在本任務(wù)中，你將運(yùn)行程序，使電機(jī)以不同速度和方向旋轉(zhuǎn)。通過測(cè)試，可以確保在裝配之前電機(jī)工作是正常的。

這是一個(gè)子系統(tǒng)測(cè)試的例子。對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試是開發(fā)過程的好習(xí)慣，它不僅僅是讓你拆開機(jī)器人，而是在組裝之前盡可能修補(bǔ)可能出現(xiàn)的一些問題。

所謂子系統(tǒng)測(cè)試是在將一些分立的部件組裝成一個(gè)更大的設(shè)備之前先對(duì)各分立的部件進(jìn)行測(cè)試的過程。在進(jìn)行機(jī)器人競(jìng)賽時(shí)，這對(duì)于你贏得比賽很有幫助。對(duì)于工程師而言，無(wú)論是開發(fā)玩具、汽車和視頻游戲，還是開發(fā)航天飛機(jī)和火星機(jī)器人，這都是一個(gè)最為基本的技能。特別是在非常復(fù)雜的設(shè)備中，如果沒有事先對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，要找出存在的問題幾乎不可能。例如，在太空項(xiàng)目中，如果要拆開一個(gè)原形設(shè)備以進(jìn)行維修，將耗費(fèi)數(shù)百萬(wàn)美元。因此，在這樣的項(xiàng)目中，必須對(duì)所有子系統(tǒng)進(jìn)行徹底而嚴(yán)格的測(cè)試。

脈寬控制電機(jī)的速度和方向

回憶前面的電機(jī)零點(diǎn)標(biāo)定，脈寬為1.5ms的控制信號(hào)使電機(jī)保持不動(dòng)，這是通過給PULSOUT指令參數(shù)Duration賦值為750來(lái)實(shí)現(xiàn)的。那么如果控制信號(hào)的脈沖寬度（簡(jiǎn)稱脈寬）不是1.5ms，結(jié)果會(huì)是怎樣呢？

現(xiàn)在編程發(fā)送了一系列1.3ms的脈沖給伺服電機(jī)，你仔細(xì)研究一下這一系列脈沖，看它怎樣控制電機(jī)。圖2-9所示是連續(xù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)將以全速順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，全速的范圍大約是每分鐘50到60轉(zhuǎn)（RPM），即約每秒種轉(zhuǎn)一圈。

你可以用下面的程序

ServoP13Clockwise.bs2將這些脈沖

序列發(fā)送給端口P13。

例程:ServoP13Clockwise.bs2

輸入、保存并運(yùn)行程序ServoP13Clockwise.bs2。

驗(yàn)證電機(jī)的輸出軸是否順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并且速度在50到60RPM之間。

'ServoP13Clockwise.bs2

'RuntheservoconnectedtoP13atfullspeedclockwise.

'{$STAMPBS2}

'{$PBASIC2.5}

DEBUG"ProgramRunning!"

DO

PULSOUT13,650

PAUSE20

LOOP

注意：1.3ms的脈沖需要PULSOUT指令的參數(shù)Duration的值為650，是一個(gè)小于750的數(shù)。所有的脈寬都小于1.5ms，即PULSOUT指令的Duration參數(shù)要小于750，才能使電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)然，在進(jìn)行上述驗(yàn)證時(shí)，一定要將伺服電機(jī)連接到控制端口上，并接上電源。

例程:ServoP12Clockwise.bs2將PULSOUT指令的參數(shù)PIN的值由13改為12，就可以使連接到P12的電機(jī)以全速順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

把程序ServoP13Clockwise.bs2另存為ServoP12Clockwise.bs2.

把PULSOUT指令的參數(shù)PIN的值由13改為12，更新注釋。

運(yùn)行程序驗(yàn)證連接P12的電機(jī)是否順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并且速度在50到60RPM之間。

'ServoP12Clockwise.bs2

'RuntheservoconnectedtoP12atfullspeedclockwise.

'{$STAMPBS2}

'{$PBASIC2.5}

DEBUG"ProgramRunning!"

DO

PULSOUT12,650

PAUSE20

LOOP

例程：ServoP12Counterclockwise.bs2

你可能已經(jīng)猜到將PULSOUT指令的參數(shù)Duration設(shè)置為大于750的數(shù)

會(huì)使伺服電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

Duration的值為850可以發(fā)出1.7ms寬度的脈沖，如圖2-10所示，這將使伺服電機(jī)全速逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

將程序ServoP12Clockwise.bs2另存為ServoP12Counterclockwise.bs2把PULSOUT指令的參數(shù)Duration改為850。

運(yùn)行程序，驗(yàn)證連接P12的電機(jī)是否逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并且速度在50到60RPM之間。

'ServoP12Counterclockwise.bs2

'RuntheservoconnectedtoP12atfullspeedcounterclockwise.

'{$STAMPBS2}

'{$PBASIC2.5}

DEBUG"ProgramRunning!"

DO

PULSOUT12,850

PAUSE20

LOOP

該你了

修改上述例程中PULSOUT指令的參數(shù)PIN，使連接P13的電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

例程:ServosP13CcwP12Cw.bs2

你可以使用兩個(gè)PULSOUT指令使兩個(gè)伺服電機(jī)同時(shí)旋轉(zhuǎn)，你也可以使它們向相互相反的方向旋轉(zhuǎn)。

輸入、保存并運(yùn)行程序下面的程序ServosP13CcwP12Cw.bs2。

運(yùn)行程序，驗(yàn)證連接到P13的電機(jī)是否全速逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而連接到P12的電機(jī)全速順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

'ServosP13CcwP12Cw.bs2

'RuntheservoconnectedtoP13atfullspeedcounterclockwise

'andtheservoconnectedtoP12atfullspeedclockwise.

'{$STAMPBS2}

'{$PBASIC2.5}

DEBUG"ProgramRunning!"

DO

PULSOUT13,850

PULSOUT12,650

PAUSE20

LOOP

下面的理解非常重要。想一想：當(dāng)電機(jī)安裝在機(jī)器人底盤的兩側(cè)，一個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)而另一個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將使機(jī)器人沿直線運(yùn)動(dòng)。聽起來(lái)是否有些古怪？如果你無(wú)法理解，試試這樣：

l?把兩個(gè)電機(jī)背靠背放在一起重新運(yùn)行程序。

該你了――調(diào)整速度和方向

兩個(gè)電機(jī)全速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)PULSOUT指令的參數(shù)Duration有四種不同的組合，在后面的章節(jié)中編寫機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的程序時(shí)，這些組合經(jīng)常會(huì)被用到。程序ServosP13CcwP12Cw.bs2發(fā)送了這些組合中的一種，850給P13，650給P12。通過測(cè)試不同的運(yùn)動(dòng)組合，并填寫表2-1的運(yùn)動(dòng)描述欄，你將慢慢熟悉這些組合并為你自己建立一個(gè)參考。當(dāng)機(jī)器人安裝完成后，嘗試一下這些運(yùn)動(dòng)組合，填寫下表的運(yùn)動(dòng)行為欄，你就會(huì)看到每種數(shù)據(jù)組合使它怎樣運(yùn)動(dòng)。

l?試試下面的PULSOUTDuration組合，將結(jié)果填寫到描述列。

FOR…NEXT循環(huán)控制電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間

到目前為止，你已經(jīng)完全理解了脈沖寬度控制連續(xù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)速度和方向的原理?？刂齐姍C(jī)速度和方向的方法是非常簡(jiǎn)單的，當(dāng)然也有一個(gè)簡(jiǎn)單的方法來(lái)控制電機(jī)運(yùn)行的時(shí)間，那就是用

FOR…NEXT循環(huán)。

下面是FOR…NEXT循環(huán)的例子，它會(huì)使電機(jī)運(yùn)行幾秒鐘。

FORCOUNTER=1TO100

PULSOUT13,850

PAUSE20

NEXT

你計(jì)算一下這段代碼能使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的確切時(shí)間。每執(zhí)行循環(huán)一次，PULSOUT指令將持續(xù)1.7ms，PAUSE指令持續(xù)20ms，執(zhí)行一次循環(huán)大概額外需要1.3ms，那么FOR…NEXT循環(huán)整體執(zhí)行一次的時(shí)間是：1.7ms+20ms+1.3ms=23.0ms，本循環(huán)執(zhí)行100次，即就是23.0ms乘以100，時(shí)間=100*23.0毫秒=100*0.023秒=2.3秒。

假如你要讓電機(jī)運(yùn)行4.6秒，F(xiàn)OR…NEXT循環(huán)必須執(zhí)行上面兩倍的次數(shù)。FORcounter=1TO200

PULSOUT13,850

PAUSE20

NEXT

例程:ControlServoRunTimes.bs2

輸入、保存并運(yùn)行程序ControlServoRunTimes.bs2.

驗(yàn)證是否與P13連接的電機(jī)首先逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)2.3秒，然后與P12連接的電機(jī)旋轉(zhuǎn)4.6秒。

'ControlServoRunTimes.bs2

'RuntheP13servoatfullspeedcounterclockwisefor2.3s,then

'runtheP12servofortwiceaslong.

'{$STAMPBS2}

'{$PBASIC2.5}

DEBUG"ProgramRunning!"

counterVARByte

FORcounter=1TO100

PULSOUT13,850

PAUSE20

NEXT

FORcounter=1TO200

PULSOUT12,850

PAUSE20

NEXT

END

假如你想讓兩個(gè)電機(jī)同時(shí)都運(yùn)行，給與P13連接的電機(jī)發(fā)出850的脈寬，給與P12連接的電機(jī)發(fā)

出650的脈寬，現(xiàn)在執(zhí)行一次循環(huán)要用的時(shí)間是：

1.7ms–與P13連接的電機(jī)

1.3ms–與P12連接的電機(jī)

20ms–中斷持續(xù)時(shí)間

1.6ms–代碼執(zhí)行時(shí)間

---------------------------------------

一共是24.6ms

如果你想使電機(jī)運(yùn)行一段確定的時(shí)間，可以計(jì)算出需要循環(huán)的次數(shù)（或者說(shuō)需要發(fā)出的脈沖數(shù)

量）如下：

脈沖數(shù)量=時(shí)間/0.0246秒=時(shí)間/0.0246

假如你想讓電機(jī)運(yùn)行3秒，計(jì)算如下：

脈沖數(shù)量=3/0.0246=122

現(xiàn)在，你可以將FOR…NEXT循環(huán)中EndValue的值設(shè)為122，程序如下：

FORcounter=1TO122

PULSOUT13,850

PULSOUT12,650

PAUSE20

NEXT

例程:BothServosThreeSeconds.bs2

下面的程序是讓兩個(gè)電機(jī)先向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)3秒，然后反向旋轉(zhuǎn)3秒鐘的例子。

l?輸入、保存并運(yùn)行程序BothServosThreeSeconds.bs2。

'BothServosThreeSeconds.bs2

'Runbothservosinoppositedirectionsforthreeseconds,thenreverse

'thedirectionofbothservosandrunanotherthreeseconds.

'{$STAMPBS2}

'{$PBASIC2.5}

DEBUG"ProgramRunning!"

counterVARByte

FORcounter=1TO122

PULSOUT13,850

PULSOUT12,650

PAUSE20

NEXT

FORcounter=1TO122

PULSOUT13,650

PULSOUT12,850

PAUSE20

NEXT

END

驗(yàn)證一下每個(gè)電機(jī)是否沿一個(gè)方向運(yùn)行3秒然后反方向運(yùn)行3秒。你是否注意到當(dāng)電機(jī)同時(shí)反向的時(shí)候，它們總是保持以相反的方向運(yùn)行？這將有什么作用呢？

該你了–預(yù)計(jì)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間，設(shè)定一個(gè)你想讓電機(jī)運(yùn)行的時(shí)間。用0.024除時(shí)間所得到的結(jié)果就是你需要執(zhí)行的循環(huán)次數(shù)。更改程序BothServosThreeSeconds.bs2使兩個(gè)電機(jī)都運(yùn)行你所設(shè)定的時(shí)間。比較預(yù)計(jì)的時(shí)間與實(shí)際運(yùn)行的時(shí)間。記住當(dāng)做完實(shí)驗(yàn)后斷開系統(tǒng)的電源。工程素質(zhì)和技能歸納帕拉斯伺服電機(jī)的接線圖和接線；伺服電機(jī)控制信號(hào)的監(jiān)控電路和電路搭建；伺服電機(jī)的零點(diǎn)校準(zhǔn)和PULSOUT、PAUSE和循環(huán)的使用；PABSIC變量的使用和循環(huán)次數(shù)的控制；電機(jī)測(cè)試和子系統(tǒng)測(cè)試；兩個(gè)電機(jī)的同時(shí)運(yùn)動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)時(shí)間的控制等。