【BPI-M2 Berry试用】pca9685控制舵机

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（一）舵机控制原理

20ms的周期长度、0.6-2.4ms的占空比。不过对于楼主使用的sg90舵机，通常的介绍占空比一般在0.5ms-1.5ms之间，不过楼主实测是在0.5ms-2.2ms之间，所以以后者为准。

（二）pca9685介绍
pca9685模块基于pca9685pw芯片，可以同时控制16路舵机，而控制线为iic，只占两路io口。还可以通过焊接改变读写地址，从而实现级联。

寄存器：

：第一第二位是模式控制； 从第七位（06）开始，每四位控制一路舵机信号。当ON匹配时，输出高电平（LEDX_ON_L==LEDX_ON_H）；当OFF匹配时，输出低电平。 FE位控制占空比，计算公式：

所以说，如果我们想得到上述的占空比形式，LEDX_ON_L=0，PRE_SCALE=osc_clock/4096*T - 1；

（三）wiringPi操作函数
初始化：wiringPiI2CSetup
写：wiringPiI2CWriteReg8
读：wiringPiI2CReadReg8

（四）代码
读写模块：

1. #include "iic_pwm.h"
   
2. 
   
3. #define PCA9685_SUBADR1 0x2
   
4. #define PCA9685_SUBADR2 0x3
   
5. #define PCA9685_SUBADR3 0x4
   
6. 
   
7. #define PCA9685_MODE1 0x0
   
8. #define PCA9685_PRESCALE 0xFE
   
9. 
   
10. #define LED0_ON_L 0x6
    
11. #define LED0_ON_H 0x7
    
12. #define LED0_OFF_L 0x8
    
13. #define LED0_OFF_H 0x9
    
14. 
    
15. #define ALLLED_ON_L 0xFA
    
16. #define ALLLED_ON_H 0xFB
    
17. #define ALLLED_OFF_L 0xFC
    
18. #define ALLLED_OFF_H 0xFD
    
19. 
    
20. int pca9685_init(unsigned char addr)        // addr是7位的i2c从机地址，返回的是linux标准的设备描述符，调用它的地方视作pca9685的设备描述符
    
21.                                                                                 //因为可以多个pca9685级联，通过设备描述符区别它们
    
22.                                                                                 //此驱动仅作为驱动舵机使用，周期固定死位20ms，不允许外部设置
    
23. {
    
24.         int pca9685;
    
25.         pca9685 = wiringPiI2CSetup(addr);
    
26.         {        
    
27.                 //初始化pca9685芯片
    
28.                 double T = 20000;        //周期，单位是us
    
29.                 unsigned char prescale;
    
30.                 double osc_clock = 25000000;
    
31.                 unsigned char oldmode, newmode;
    
32.                 T /= 0.915;        //不知道为什么，会有所偏差，这里校准一下就ok了，从网上找的arduino代码也进行了校准。
    
33.                 T /= 1000000;        //把T转换成秒
    
34.                 prescale = (unsigned char)(osc_clock / 4096 * T - 1);
    
35.                 //        printf("prescale = 0x%x", prescale);
    
36.                 oldmode = wiringPiI2CReadReg8(pca9685, PCA9685_MODE1);
    
37.                 newmode = (oldmode & 0x7f) | 0x10;        //准备进入sleep，设置时钟前必须先进入sleep模式
    
38.                 wiringPiI2CWriteReg8(pca9685, PCA9685_MODE1, newmode);
    
39.                 wiringPiI2CWriteReg8(pca9685, PCA9685_PRESCALE, prescale);
    
40.                 oldmode &= 0xef;        //清除sleep位
    
41.                 wiringPiI2CWriteReg8(pca9685, PCA9685_MODE1, oldmode);
    
42.                 delay(0.005);
    
43.                 wiringPiI2CWriteReg8(pca9685, PCA9685_MODE1, oldmode | 0xa1);
    
44.         }
    
45. 
    
46.         return pca9685;
    
47. }
    
48. 
    
49. void pca9685_setmk(int fd, int num, int mk)        //设置指定通道的脉宽。fd是在pca9685_init时获得的设备描述符，num是通道号（从0开始），mk是脉宽单位是us。周期已经固定为20ms了
    
50. {
    
51.         unsigned int ON, OFF;
    
52.         ON = 0;        //每次周期一开始就输出高电平
    
53.         OFF = (unsigned int)((((double)mk) / 20000 * 4096)*1.0067114);        //最后的1.0067114是校准用的
    
54.         //    printf("off = 0x%x", OFF);
    
55. 
    
56.         wiringPiI2CWriteReg16(fd, LED0_ON_L + 4 * num, ON);
    
57.         wiringPiI2CWriteReg16(fd, LED0_OFF_L + 4 * num, OFF);
    
58. }
    

复制代码

ui与控制设计：

1. #include "widget.h"
   
2. #include "ui_widget.h"
   
3. 
   
4. #include <QtGui>
   
5. #include <QGridLayout>
   
6. #include <QDebug>
   
7. #include <QErrorMessage>
   
8. 
   
9. Widget::Widget(QWidget *parent) :
   
10.     QWidget(parent),
    
11.     ui(new Ui::Widget)
    
12. {
    
13.     ui->setupUi(this);
    
14. 
    
15.     iic_fd = pca9685_init(0x40);
    
16. 
    
17.         lineEdit = new QLineEdit("600");
    
18. 
    
19.         slider = new QSlider(Qt::Horizontal);
    
20.         slider->setMinimum(500);
    
21.         slider->setMaximum(2200);
    
22.         slider->setValue(600);
    
23. 
    
24. 
    
25.         connect(slider, SIGNAL(sliderReleased()), this, SLOT(sendValue()));
    
26.         connect(slider, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SLOT(setLineEditValue()));
    
27.         connect(lineEdit, SIGNAL(editingFinished()), this, SLOT(setSliderValue()));
    
28. 
    
29.         QGridLayout *layout = new QGridLayout();
    
30.         layout->addWidget(lineEdit, 0, 0, 1, 3);
    
31.         layout->addWidget(slider, 0, 3, 1, 1);
    
32. 
    
33.         this->setLayout(layout);
    
34.         this->resize(500, 100);
    
35.         this->setWindowTitle("QSliderDemo");
    
36. }
    
37. 
    
38. Widget::~Widget()
    
39. {
    
40.     delete ui;
    
41. }
    
42. 
    
43. void Widget::setLineEditValue()
    
44. {
    
45.     int pos = slider->value();
    
46.     QString str = QString("%1").arg(pos);
    
47.     lineEdit->setText(str);
    
48. 
    
49. }
    
50. 
    
51. void Widget::sendValue()
    
52. {
    
53.     pca9685_setmk(iic_fd, 0, slider->value());
    
54.     qDebug() << "no time" << endl;
    
55. }
    
56. 
    
57. void Widget::setSliderValue()
    
58. {
    
59.     bool ok;
    
60.     int dec = lineEdit->text().toInt(&ok, 10);
    
61. 
    
62.     if (dec<500 || dec>2200)
    
63.     {
    
64.         QErrorMessage *errordialog = new QErrorMessage(this);
    
65.         errordialog->setWindowTitle(tr("over value!"));
    
66.         errordialog->showMessage(tr("over value!"));
    
67.     }
    
68.     else
    
69.         slider->setValue(dec);
    
70. 
    
71.     pca9685_setmk(iic_fd, 0, dec);
    
72. 
    
73.     qDebug() << "once" << endl;
    
74. }
    

复制代码

（五）编译
对于bananapi的wiringpi函数库，编译的时候要在pro文件中加入-lwiringPi和-lcrypt两个库：

1. LIBS    +=  -lwiringPi -lcrypt

复制代码

（六）硬件接线：

这里使用SDA1、SCL1，对应的是系统第二条iic总线




（七）视频效果和工程分享

feixiang20

资料都是图片啊