基于Arduino UNO开发板无线连接伺服电机方案设计

在机器人中使用伺服电机进行精确控制很常见。在本文中，我们将向您展示如何使用Arduino UNO开发板无线连接一个伺服电机，并且通过蓝牙连接一台Android设备。我们已经介绍过如何使用Arduino开发板控制伺服电机，这次我们使用无线蓝牙模块HC-06控制伺服电机。

所需的材料

●    Arduino UNO开发板

●    HC-05或HC-06蓝牙模块

●    伺服电机

●    Playstore的Roboremo App

●    面包板

●    连接导线

HC-06蓝牙模块

蓝牙可以运行在以下两种模式：

1.    AT指令设置模式

2.    工作模式

在AT指令设置模式下，我们可以配置蓝牙属性，如蓝牙信号的名称、密码、运行波特率等。工作模式是我们可以在PIC单片机和蓝牙模块之间发送和接收数据的一种模式。因此，在本教程中，我们将仅使用工作模式进行测试。AT指令设置模式保留为默认设置。设备名称将是HC-05，密码将为0000或1234，最重要的是所有蓝牙模块的默认波特率为9600。

该模块工作在5V电源，信号引脚工作在3.3V，所以模块内部安装有一个3.3V稳压器。因此我们不必担心。在六个引脚中工作模式只使用了四个引脚。引脚连接表如下所示

序号	HC-05模块的引脚	MCU的引脚	PIC的引脚
1	Vcc	Vdd	第31脚
2	Gnd	Gnd	第32脚
3	Tx	RC6 / Tx / CK	第25脚
4	Rx	RC7 / Rx / DT	第26脚
5	State	NC	NC
6	EN(Enable)	NC	NC

电路原理图

使用Arduino开发板蓝牙控制伺服电机的电路图：

配置Roboremo App以控制伺服电机

第1步： 从Android Play商店下载Roboremo应用程序并将其安装到您的智能手机中。安装完成后，您将看到如下图左侧所示的应用程序窗口，然后点击“Menu”按钮，您将看到如下图右侧所示的窗口：

第2步： 然后点击“connect”按钮，你会看到如下图3所示的窗口，然后你需要选择'Bluetooth RFCOMM'，然后你就可以将HC-06蓝牙模块连接到Android应用'Roboremo'。

第3步： 连接HC-06蓝牙模块后，返回到第2步右侧的窗口，然后点击'edit ui'按照您的需要创建用户界面。

当点击''edit ui"时，您将再次看到图1所示的窗口，然后在屏幕上的任意位置点击屏幕，您将看到如下图所示的应用程序窗口，并选择“Button”以获得一个按钮模板。

第4步： 选择按钮模板后，您将在屏幕上获得一个按钮进行编辑。您可以调整大小并将结构移动到屏幕的任何位置。现在，为了设置通过蓝牙点击发送的值，需要设置“set press action”，并键入您想要从该特定按钮发送的值。就像我们通过按下Roboremo android应用程序中的'Start'按钮发送'1'来旋转伺服。

第5步： 最终我们设计了一个用户界面来使用智能手机来控制伺服电机。

代码和说明

本文末尾给出了使用蓝牙控制伺服电机的完整Arduino代码。

Arduino自带有伺服电机库，它处理所有PWM相关的事情来旋转伺服，你只需要输入你想旋转的角度，然后使用函数servo1.write(angle)即可；该函数将使伺服电机旋转到所需的角度。

因此，我们首先定义伺服电机库和软件串行库用于定义Rx和Tx引脚。

#include

#include

在下面的代码中，我们正在初始化Arduino的Rx和Tx引脚，为伺服电机和其他事情定义变量。

Servo myServo;

int TxD = 11;

int RxD = 10;

int servoposition;

int servopos;

int new1;

SoftwareSerial bluetooth(TxD, RxD);

现在，将所有变量和组件设置为初始阶段。在这里，我们使用Arduino开发板的第9脚连接了伺服电机，并将伺服电机的初始位置设置为0度。串行和蓝牙通信的波特率也设置为9600。

void setup() {

int pos=0;

myServo.attach(9);

myServo.write(0);

Serial.begin(9600);       // start serial communication at 9600bps

bluetooth.begin(9600);

}

在void loop()函数中，Arduino将始终检查输入值，并根据智能手机接收到的值旋转伺服器。所有的值将通过串行通信接收。

如果该值为0，伺服将旋转到0度。同样，如果我们从蓝牙应用程序发送45、90、135和180，则伺服器将分别旋转到45、90、135和180度角。

void loop() {

if (bluetooth.available()){

String value = bluetooth.readString();

servoposition = value.toInt();

if (value.toInt() == 0){

Serial.println(servoposition);

myServo.write(0);

}

if (value.toInt() == 45){

Serial.println(servoposition);

myServo.write(45);

}

if (value.toInt() == 90){

Serial.println(servoposition);

myServo.write(90);

}

if (value.toInt() == 135){

Serial.println(servoposition);

myServo.write(135);

}

if (value.toInt() == 180){

Serial.println(servoposition);

myServo.write(180);

}

如果我们通过按下开始按钮发送值'1'，伺服将一直旋转，直到按下停止按钮。在这里我们按下停止按钮时发送'2'，Arduino开发板读取后，它将跳出while循环，伺服电机停止旋转。

while(value.toInt()==1){

if (bluetooth.available())

{

value = bluetooth.readString();

Serial.println(value);

if (value.toInt()==2)

{Serial.println("YYY");  break; }

}

servopos++;

delay(30);

Serial.println(servopos);

myServo.write(servopos);

if (servopos ==180 )

{servopos=0;break;}   

}   

}

}

使用蓝牙的伺服电机控制的工作过程

在这个项目中，我们使用Android应用程序“Roboremo”来控制伺服电机。在这个应用程序的界面中，我们创建了5个按钮来控制伺服电机，如前所述。每个按钮的功能在下表中给出：

序号	按钮名称	发送值	描述
1	Start	1	该按钮用于开始将伺服从0°旋转到180°。
2	Stop	2	该按钮用于在任何时候停止伺服。
3	0⁰	0	该按钮用于将伺服旋转至0°。
4	90⁰	90	该按钮用于将伺服旋转至90°。
5	180⁰	180	该按钮用于将伺服旋转至180°。

因此，通过在Android应用程序Roboremo上按下这些按钮，数据将通过智能手机的蓝牙发送到HC-06蓝牙模块。Arduino接收来自该HC-06模块的数据，然后根据代码中按钮表示的角度旋转伺服电机。我们也可以编写角度45和135的代码，但由于Roboremo应用程序的限制，只能创建5个按钮，所以我们跳过了这两个按钮。

通过使用这种方式，我们可以使用蓝牙将数据从智能手机发送到Arduino开发板，然后以无线方式控制伺服器。这可以用于许多应用程序，如玩具车、机器人等。
编辑：hfy