之前我寫了arduino驅動步進電機帶動絲杆運動的博客，連結在下面：
arduino控制步進電機移動絲杆實現撥片架水平移動
既然已經可以驅動絲杆帶動撥片架運動了，接下就是需要驅動ST90S微型舵機來帶動撥片撥取貨物了，本博客就介紹arduino如何驅動ST90S微型舵機以及分享在驅動過程中所遇到的問題以及解決方法。
可以看到上圖中我們總共有5個撥片，每個撥片都是由一個舵機去控制的，因此我們總共需要5個小舵機，為了區分他們，我將其進行了標號：
#include <Servo.h>Servo UpLeftServo; Servo UpRightServo ; Servo DownLeftServo; Servo DownRightServo ; Servo DownMidServo ;arduino自帶舵機驅動的庫，叫Servo.h，因此在使用之前我們先要將其包含進來。定義好名字之後就要進行初始化了，前面我們定義了舵機控制對象，在這裡我們要將其進行初始化，函數就是XXX.attach(pin)，XXX是定義的舵機名字，pin是該舵機的信號引腳，在我們用的板子中『D』開頭的信號引腳初始化的時候不用帶『D』，否則會提示找不到該引腳，還請注意：
void AngleInit(){ UpLeftServo.write(90); delay(20); DownLeftServo.write(90); delay(20); DownMidServo.write(90); delay(20); DownRightServo.write(90); delay(20); UpRightServo.write(90); }void setup() { for(uint8_t i = 1 ; i < 6;i++){ last_turn_angle[i] = 90; } UpLeftServo.attach(7); DownLeftServo.attach(10); DownMidServo.attach(A0); DownRightServo.attach(A3); UpRightServo.attach(A2); AngleInit(); Serial.begin(9600); while (Serial.read() >= 0) {};}因為舵機打角是連續的才比較穩定，因此我是讓舵機按照1°的變化趨勢進行打角。如果一次性舵機讓舵機打一個很大的角度，舵機很有可能會用力過猛，導致打到相應的角度之後進入一個抖動的狀態，如下圖所示：
同時還有一個問題，那就是如果我不知道某一時刻舵機的打角，那麼我按照1°打角變化的話，那就不知道是按1°遞增還是按1°遞減了，因此我就在初始化的時候都把舵機打到某一個特定的位置，我設定的是90°。
下層3個舵機角度與狀態關係：
那麼之後相對於給90°進行偏移打腳，即我們串口送給arduino板子的舵機打腳範圍是-90~90°時即可完成世界坐標下的0 ~ 180°打腳。但是這樣還是不夠，因為在後面打腳變化了之後我還需要知道上一次的打腳位置，因此我就設置了一個last_turn_angle數組，專門用來存放每個舵機上一次的打腳，並且根據上一次的打腳來打這次需要的角度，程序實現如下：
int last_turn_angle[6];void setup() { for(uint8_t i = 1 ; i < 6;i++){ last_turn_angle[i] = 90; }}void TestServo(){ send_sta = Serial.write("&"); char symbol; char angle; char steer_pos; uint8_t now_id; steer_pos = mov_cmd[0]; symbol = mov_cmd[1]; angle = mov_cmd[2]; if(symbol == '+'){ turn_angle = angle - '0'; }else if(symbol == '-'){ turn_angle = -(angle - '0'); } turn_angle *= 10; turn_angle = 90 + turn_angle; if(turn_angle > 177) turn_angle = 177; else if(turn_angle < 2) turn_angle = 2; now_id = (steer_pos - '0'); if(steer_pos == '1'){ServoCtl(UpLeftServo,last_turn_angle[now_id]);} else if(steer_pos == '2'){ServoCtl(DownLeftServo,last_turn_angle[now_id]);} else if(steer_pos == '3'){ServoCtl(DownMidServo,last_turn_angle[now_id]);} else if(steer_pos == '4'){ServoCtl(DownRightServo,last_turn_angle[now_id]);} else if(steer_pos == '5'){ServoCtl(UpRightServo,last_turn_angle[now_id]);} last_turn_angle[now_id] = turn_angle; Serial.println(turn_angle); send_sta = Serial.write("#");} void ServoCtl(Servo steer,uint8_t last_turn_angle){ int symbol = 0; if(turn_angle > last_turn_angle){ symbol = 1; }else{ symbol = -1; } for(uint8_t i = last_turn_angle;i != turn_angle; i += symbol){ steer.write(i); }}但是即使我做了這樣的1°變化緩衝操作之後，舵機打腳時還是會出現抖動的狀態，百思不得其解，遂上網搜索原因，有說servo庫所用定時器和串口定時器衝突的，有說沒有共地的，我都試了，但是沒有用，只好冷靜下來自己思考了。
靈感總是來得出乎意料，我想是不是因為我每次打腳都打到底的原因了呢？因為我每次都讓舵機打到0°或者180°，相當於是都打到了舵機的極點，這樣可能不夠穩定，因此我就想著給舵機打角限幅，限制到了2~177°，程序如下：if(turn_angle > 175) turn_angle = 175;else if(turn_angle < 5) turn_angle = 5;最終解決了問題，實現了舵機的穩定控制打角，效果如下：
因為程序是串口接收命令的，因此loop()裡面是這樣寫的：
void loop() { delay(50); while (Serial.available() > 0) { delay(100); send_sta = Serial.readBytes(mov_cmd,6); TestServo(); break; } while (Serial.read() >= 0){}}為了保證控制的穩定性，我在程序裡面設置了應答措施，當arduino板子接收到命令之後會通過send_sta = Serial.write("&");語句，也就是通過串口發送一個&符號告訴上層自己接收到了命令，當arduino完成了動作之後會通過send_sta = Serial.write("#");語句，也就是通過串口發送一個#符號告訴上層自己完成了命令。
具體的命令傳遞數組含義如下圖所示：我也在網上查了很多資料，有說板子型號沒選對的，有說沒有共地的，我都嘗試了一下，發現並沒有什麼用，最終還是通過插拔燒寫線和重啟arduino IDE來解決這個問題的，目前並不知道該問題的具體解決方法，但是通過上述操作還是順利的將程序燒寫進了arduino板子。
實際上，就算燒寫的時候arduino IDE報了如上錯誤，程序還是會被燒寫進arduino板子裡的。
《通過電機控制學習PID算法》本課程從最開始的電機部分再到核心的PID算法，一步一步循序漸進，通過這個課程的學習可以讓同學們認識到算法的重要性，同時本課程理論與實踐相結合，將難以理解的理論部分通俗的向大家分析講解。
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