Go实现树莓派控制舵机

news2024/12/27 4:53:10

公式说明

毫秒（ms）是时间的单位，赫兹（Hz）是频率的单位，而DutyMax通常是一个PWM（脉冲宽度调制）信号中表示最大占空比的值。以下是它们之间的关系和一些相关公式：

频率（Hz）和周期（T）：频率是每秒周期性事件发生的次数。周期是频率的倒数，表示一个完整周期所需的时间。
f=1/T, T=1/f 其中：

( f ) 是频率，单位是赫兹（Hz）。
( T ) 是周期，单位是秒（s）。

毫秒（ms）和周期（T）：毫秒是秒的千分之一，通常用于表示较短的时间间隔。
Tms = T * 1000 其中：

( Tms ) 是周期，单位是毫秒（ms）。

占空比（Duty Cycle）：占空比是PWM信号中高电平时间与整个周期时间的比例，通常以百分比表示。
Duty Cycle = 高电平时间 / T * 100%

DutyMax和占空比：在某些库中，DutyMax可能代表PWM信号中最大的占空比值，用于设置PWM的占空比。在代码中，DutyMax可能是一个数值，用于表示100%的占空比。例如，如果DutyMax是255，那么一个50%的占空比将是127.5（DutyMax / 2）。

设置特定时间的占空比：如果你想设置一个特定的高电平时间（例如2.5ms），你需要首先计算出这个时间对应的占空比，然后将其转换为PWM信号中的数值。 [
Duty= 高电平时间ms/ Tms * DutyMax

其中：

Duty 是PWM信号中的占空比数值。
Tms 是周期，单位是毫秒（ms）。

举个例子，如果频率是50Hz，那么周期T是20ms。如果你想要一个2.5ms的高电平时间，占空比计算如下：
Duty Cycle = 2.5ms/20ms * 100% = 12.5 %

如果DutyMax代表100%的占空比，并且是255（这是一个常见的值，用于8位PWM信号），那么对应的Duty数值将是：

Duty= 12.5%*255/100% = 31.875

在实际应用中，你可能需要将这个值四舍五入到最接近的整数，因为PWM的占空比数值通常是整数。

线路连接

在这里插入图片描述

实物连接图
在这里插入图片描述

代码

main.go

/*
getDutyCycle: 涉及的公式

	频率f单位赫兹 = 1/T
	周期T单位秒 = 1/f
	Tms = 1/f * 1000
	Duty Cycly = (Th / T) * 100% => Th指高电平时间
	Duty = Thms/Tms * DutyMax
*/
func getDutyCycle(ms float64, hz int32) gpio.Duty {
	return gpio.Duty(((ms * float64(hz)) / 1000) * float64(gpio.DutyMax))
}
func main() {
	if _, err := host.Init(); err != nil {
		log.Fatalf("failed to initialize host: %v", err)
	}

	// 获取GPIO引脚，这里以GPIO18为例
	pin := gpioreg.ByName("GPIO27")
	if pin == nil {
		log.Fatalf("failed to open GPIO pin")
	}

	if err := pin.PWM(0, 50*physic.Hertz); err != nil {
		log.Fatalf("failed to set PWM: %v", err)
	}
/*
	占空比 = t / T 相关参数如下：
t = 0.5ms —————— 舵机会转到 -90 °
t = 1.0ms —————— 舵机会转到 -45°
t = 1.5ms —————— 舵机会转到 0°
t = 2.0ms —————— 舵机会转到 45°
t = 2.5ms —————— 舵机会转到 90°
*/
	duty := getDutyCycle(0.5, 50) //gpio.Duty(int32(float64((gpio.DutyMax / 20)) * 0.5))
	fmt.Println("DUTY1111111111: ", uint32(gpio.Duty(int32(float64((gpio.DutyMax/20))*0.5))))
	fmt.Println("DUTY===", uint32(duty), pin.PWM(duty, 50*physic.Hertz))
	time.Sleep(time.Second)
	duty = getDutyCycle(1, 50) //gpio.Duty(int32(float64((gpio.DutyMax / 20)) * 0.5))
	fmt.Println("DUTY===", uint32(duty), pin.PWM(duty, 50*physic.Hertz))
	time.Sleep(time.Second)
	duty = getDutyCycle(1.5, 50) //gpio.Duty(int32(float64((gpio.DutyMax / 20)) * 0.5))
	fmt.Println("DUTY===", uint32(duty), pin.PWM(duty, 50*physic.Hertz))
	time.Sleep(time.Second)
	duty = getDutyCycle(2, 50) //gpio.Duty(int32(float64((gpio.DutyMax / 20)) * 0.5))
	fmt.Println("DUTY===", uint32(duty), pin.PWM(duty, 50*physic.Hertz))
	time.Sleep(time.Second)
	duty = getDutyCycle(2.5, 50) //gpio.Duty(int32(float64((gpio.DutyMax / 20)) * 0.5))
	fmt.Println("DUTY===", uint32(duty), pin.PWM(duty, 50*physic.Hertz))
	time.Sleep(time.Second)
}