WEMOS D1 R1/R2 [ESP8266] + PCA9685 驱动舵机

WEMOS D1 R1/R2 [ESP8266] + PCA9685 驱动舵机

PCA9685 16-Channel 12-BIT PWM Driver,某些淘宝卖家只是标注了16路舵机驱动模块。

PCA9685上有黄红黑三排针脚（红黑为正负极，黄色为PWM），每排标注0-15，共计16组。每组可以控制一个舵机。

本文以PCA9685代替前述名称。

这里需要注意 SDA和SCL引脚,SDA默认为4，SCL默认为5。

本文以 wemos d1 r1/r2控制，其名称也常带 UNO。外形酷似arduino uno。本质是基于ESP8266,但有5V输出，有DC接口，也可以在VIN供电使用较宽电压供电(如两节3.7V锂电池直接供电)，类似arduino uno。
除了Wemos D1 R1与R2外还有D1 开发板 R32基于ESP32均是UNO类型的。理论上均可以使用本文代码，包括ardunio uno。除SDA和SCL针脚不可参考本文其他地方接线也适用。

观察wemos D1 R1开发板上的对应标注的是D4=SDA=D14,D3=SCL=D15。通过wemos D1 R1引脚定义头文件也可知道D4=4,D3=5。
wemos D1 R2开发板也标注了 三处SDA和SCL ，这些是互通的。SDA=D2,SCL=D1。

其它开发板正常情况4和5也是 SDA和SCL引脚。

但是记得WEMOS D1 开发板除D0不支持I2C以外其他引脚均可以，因此用其他引脚也是可以的，需要修改代码。

接线

• wemos D1 R1/R2 与PCA9685接线

  wemos D1 R1/R2引脚	PCA9685引脚
  5V	V+
  3.3V	VCC
  SDA	SDA
  SCL	SCL
  GND	GND

• PCA9685与舵机接线

  鄙人使用的SG90舵机，PCA9685上有黄红黑三排针脚，每排0-15，共计16组。每组可以控制一个舵机。

  后文提供的代码，是以0号位的三根黄红黑接入SG90舵机为例。

  PCA9685引脚	SG90舵机引脚
  黄色（PWM)	黄色
  红色 (V+)	红色
  黑色 (GND)	棕色

• 总体接线

舵 机

PCA9685

0

D1 R1/R2

黄色

红色

棕色

V+

VCC

SDA

SCL

GND

黄色PWM

红色V+

黑色GND

3.3V

5V

SDA

SCL

GND

代码

• 需要库 adafruit/Adafruit PWM Servo Driver Library

  • 使用arduino IDE

    使用arduino IDE可以在库管理 搜索Adafruit PWM Servo Driver Library

    选择 项目 -> 加载库 -> 库管理 打开库管理进行搜索

    或者按 Ctrl + Shift + I 打开库管理进行搜索

    

    

  • 使用platformio(基于Vscode或者clion)

    在platformio.ini添加以下内容：

    lib_deps = adafruit/Adafruit PWM Servo Driver Library@^2.4.0
    

• 代码内容

  根据自己接入的舵机是[0-15]具体哪一通道需要修改loop中调用 pwm.setPWM 传参的第一个参数。

  本例子是先正转到上限，回正再反转到上限。设置了上限下限和中间值的点。可以根据实际情况调节上下限。
  此处for循环是逐步设置角度，使得稍微丝滑一些，不用循环也是可以的。

  
  #include 
  #include 
  
  Adafruit_PWMServoDriver pwm = Adafruit_PWMServoDriver();
  
  #define SERVOUP 150    //上限
  #define SERVOMID 375   // 中间值
  #define SERVODOWN 600  // 下限
  
  void setup() {
      Serial.begin(115200);
  
      Serial.println("channel [0] Servo test!");
  
      pwm.begin();
      pwm.setPWMFreq(60);  // Analog servos run at ~60 Hz updates
  }
  
  void loop() {
      Serial.println("off ");
      for (uint16_t pulselen = SERVOMID; pulselen < SERVODOWN; pulselen++) {
          // 舵机接在 第n组针脚上，则是 pwm.setPWM(n, 0, pulselen);
          pwm.setPWM(0, 0, pulselen);
      }
      delay(500);
      for (uint16_t pulselen = SERVODOWN; pulselen > SERVOMID; pulselen--) {
          pwm.setPWM(0, 0, pulselen);
      }
      Serial.println("on ");
      delay(1000);
      for (uint16_t pulselen = SERVOMID; pulselen > SERVOUP; pulselen--) {
          pwm.setPWM(0, 0, pulselen);
      }
      delay(500);
      for (uint16_t pulselen = SERVOUP; pulselen < SERVOMID; pulselen++) {
          pwm.setPWM(0, 0, pulselen);
      }
  
      delay(3000);
  }
  
  

• 重设SDA SCL

  若不希望使用默认I2C引脚，同时其他引脚也支持I2C,可以参照当前方法重设I2C引脚。

  读源码可知，调用 TwoWire 的pins函数重设sda /scl引脚

  void TwoWire::pins(int sda, int scl)
  {
      default_sda_pin = sda;
      default_scl_pin = scl;
  }
  

  Adafruit_PWMServoDriver 重设sda scl引脚部分示例，此处只给出了setup函数

  #include 
  #include 
  
  TwoWire wire = TwoWire();
  Adafruit_PWMServoDriver pwm =
      Adafruit_PWMServoDriver(PCA9685_I2C_ADDRESS, wire);
      
  void setup() {
      Serial.begin(115200);
      while (!Serial) {
      }
      Serial.println("servoArm start!");
      wire.pins(D11, D10);
      pwm.begin();
  
      pwm.setPWMFreq(60);  // Analog servos run at ~60 Hz updates
  }
  // 其它内容省略