我們已經(jīng)探索了如何構(gòu)建機械臂并使用超聲波傳感器對其進行控制。如果您想要實現(xiàn)更多的控制功能（以及了解撥盤和旋鈕的工作原理），您可以在項目中添加一個電位計。這些輸入設備使您可以使用可調(diào)撥盤來對您的項目進行控制。在本指南中，我們將向您展示如何分別對機器人上的多個伺服進行獨立操控，其中每個伺服對應一個撥盤。

電位計的工作原理

大多數(shù)撥盤和旋鈕下面是一個稱為電位計的設備。這種類型的電阻可以調(diào)整通過它的電壓，然后將其轉(zhuǎn)換為可變值。這對于音量調(diào)控、亮度調(diào)控，或者我們在今天的指南中將要介紹的伺服位置調(diào)控都很有用。

電位計的形式可以是撥盤、旋鈕或者滑塊，選擇哪種取決于您的應用需求。在本指南中，我們將使用撥盤來控制機械臂上的多個伺服。這種類型的電位計通常有三個引腳：兩個引腳在外面，連接電源和接地。

中間的引腳是信號引腳，可以連接到Arduino板上的模擬引腳，以測量電位計信號引腳輸出的值與全5V電壓接近的程度。在極端情況下，兩端電壓為0V，開發(fā)板讀取的電壓值為0。另一個極端情況下，通過的電壓為全5V，開發(fā)板讀取值為1023。也就是說這可以提供1024個可以測量的阻力級別，所以可以有1024個值傳遞到您的腳本中。

所需組件

該項目所需材料與我們之前的使用超聲波傳感器控制機械臂指南中所需材料大致相似。但是，我們將使用一個簡單的撥盤來代替超聲波傳感器?；倦娮犹准ǔв羞@些撥盤，您也可以單獨進行購買。

您還需要一個簡單的揚聲器模塊和一根USB數(shù)據(jù)線，我使用的是一個簡單的單聲道揚聲器。

本指南是基于所使用的meArm套件中的TG9z伺服編寫的。根據(jù)您所使用的特定伺服系統(tǒng)，可能會有一些變化，因此請務必閱讀材料的相關文檔。

代碼

我們之前的指南更詳細地介紹了伺服的工作原理，因此我們在此處將重點介紹電位計，但是還是之介紹一些有關基礎知識。如果您想將代碼上傳到Arduino并直接跳到接線部分，那么所有代碼如下所示。

#include


Servo myservo1; // create servo object to control a servo
Servo myservo2; // create servo object to control a servo


int potpinA0 = 0; // Assign analog pin to potentiometer
int potpinA1 = 1; // Assign analog pin to potentiometer
int val0 = 0; // Variable to read value from potentiometer, starts at 0
int val1 = 0; // Variable to read value from potentiometer, starts at 0


void setup() {
myservo1.attach(9); // attaches the servo on pin 9 to the servo object
myservo2.attach(10); // attaches the servo on pin 10 to the servo object
Serial.begin(9600); // This will allow you to read how far away your sensor is later


}
void loop() {
val0 = analogRead(potpinA0); // Reads potentiometer value (between 0 and 1023)
val0 = map(val0, 0, 1023, 110, 150); // Scale value to volume (value between 0 and 50)
val1 = analogRead(potpinA1); // Reads potentiometer value (between 0 and 1023)
val1 = map(val1, 0, 1023, 50, 170); // Scale value to volume (value between 0 and 50)
Serial.print(“Pin 1: “);
Serial.print(val0); // Print dial/volume position
Serial.print(“, Pin 2: “);
Serial.print(val1); // Print dial/volume position
Serial.println();


myservo1.write(val0); // Sets servo 1 according to the scaled value
delay(15); // Waits for the servo to get there


myservo2.write(val1); // Sets servo 2 according to the scaled value
delay(15); // Waits for the servo to get there


}


First, let’s take a look at the variables.


int potpinA0 = 0; // Assign analog pin to potentiometer
int val0 = 0; // Variable to read value from potentiometer, starts at 0

這些是在setup()函數(shù)之前定義的（確保您已經(jīng)創(chuàng)建了伺服對象，并在此處包含了Servo.h庫），第一個變量potpinA0將電位計的信號引腳分配給Arduino上的引腳A0。

第二個變量val0將用于存儲從該引腳接收到的值。

val0 = analogRead(potpinA0); // Reads potentiometer value (between 0 and 1023)
val0 = map(val0, 0, 1023, 110, 150); // Scale value to volume (value between 0 and 50)

這里的第一行讀取電位計連接到的模擬引腳值并將其分配給val0。默認情況下，該值將介于0和1023之間。然而，這個范圍對我們的伺服來說太大了，它最多只能旋轉(zhuǎn)180度（實際上甚至更小，我們一會兒將會看到）。所以，第二行用于將從電位計接收到的值轉(zhuǎn)換到更易于管理的值。

map() 函數(shù)對于該工作很有用，但是對于要輸入的值可能需要反復試驗。雖然您的伺服系統(tǒng)最多可以旋轉(zhuǎn)180度，但是它們所連接部件的運動可能會有更多限制。試驗出它們的運動范圍，以找出這些伺服可以達到的最小值和最大值。就本項目來說，我發(fā)現(xiàn)我的第一個伺服在110度到150度之間運動。

考慮到這些信息， map()函數(shù)可以把0到1023的范圍重新映射到110到150?，F(xiàn)在，如果我將撥盤調(diào)到最低點，它將返回110。如果我將它旋轉(zhuǎn)到最高點，將返回150。中間的度數(shù)將按比例映射到這兩個值之間。

Serial.print(“Pin 1: “);
Serial.print(val0); // Print dial/volume position
Serial.print(“, Pin 2: “);
Serial.print(val1); // Print dial/volume position
Serial.println();

此部分將返回串行監(jiān)視器中電位計的值（重新映射之后）。這對于在連接伺服之前對值進行測試很有用。

myservo1.write(val0); // Sets servo 1 according to the scaled value
delay(15); // Waits for the servo to get there

最后，這個命令會告訴伺服在重新映射電位計信號后旋轉(zhuǎn)到指定位置。延遲命令會給程序一點時間來完成旋轉(zhuǎn)動作。

完整代碼包括上述的兩組各種命令，其中為多個伺服分配了變量，每個伺服都可以進行獨立操作。您可以添加盡可能多的伺服，只要您的開發(fā)板能夠處理。請記住，每個伺服都需要在map()函數(shù)中指定自己特定的運動范圍。

接線

與所有的伺服項目一樣，在連接伺服系統(tǒng)之前，最好進行盡可能多的編碼工作和測試。準備好后，將代碼上傳到您的Arduino，然后按照如下方式連接線路（您可能需要為本項目使用一個面包板）：

● 將每個電位計上的第一個引腳連接到GND。
● 將每個電位計上的第三個引腳連接到5V。
● 將第一個電位計上的最后一個引腳連接到Arduino上的引腳A0。如果您使用第二個電位計和伺服組合（像完整代碼里的那樣），請將其連接到引腳A1。對于您所添加的每個電位計都以此類推。
● 將伺服上的電源線連接到5V，將地線連接到GND。
● 將伺服上的黃色信號線連接到引腳9。如果您使用第二個伺服，將其信號線連接到引腳10。

當完成了所有連接，并上傳代碼后，您應該能夠旋轉(zhuǎn)撥盤并且從伺服看到相應的運動。每個伺服將通過自己的電位計獨立進行操作。但是，我們也有可能可以通過一個撥盤控制多個伺服，甚至可以編寫一個使其沿預設路徑自動移動的草圖。嘗試在項目中添加更多伺服，并嘗試使用其他方法來對伺服進行控制。

審核編輯 ：李倩