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16路PWM舵机PCA9685模块的单片机源程序

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楼主
ID:371158 发表于 2018-7-13 20:48 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
16路PWM舵机模块

单片机源程序如下:
  1. /**************************************************************************
  2.                         PCA9685模块简单应用
  3.                 平台：89C52，晶振：11.0592
  4. ***************************************************************************/
  5. #include <reg52.h>           
  6. #include <intrins.h>  
  7. #include <stdio.h>
  8. #include <math.h>
  9. typedef  unsigned char  uchar;        
  10. typedef  unsigned int   uint;        


  13. sbit scl=P3^6;                        //时钟输入线
  14. sbit sda=P3^7;                   //数据输入/输出端

  16. sbit KEY1=P2^0;
  17. sbit KEY2=P2^1;


  20. #define PCA9685_adrr 0x80//  1+A5+A4+A3+A2+A1+A0+w/r
  21.                         //片选地址，将焊接点置1可改变地址，
  22.                         // 当IIC总 呱嫌 多片PCA9685或相同地址时才需焊接
  23. // #define PCA9685_SUBADR1 0x2
  24. // #define PCA9685_SUBADR2 0x3
  25. // #define PCA9685_SUBADR3 0x4


  28. #define PCA9685_MODE1 0x0
  29. #define PCA9685_PRESCALE 0xFE


  32. #define LED0_ON_L 0x6
  33. #define LED0_ON_H 0x7
  34. #define LED0_OFF_L 0x8
  35. #define LED0_OFF_H 0x9


  38. // #define ALLLED_ON_L 0xFA
  39. // #define ALLLED_ON_H 0xFB
  40. // #define ALLLED_OFF_L 0xFC
  41. // #define ALLLED_OFF_H 0xFD


  44. #define SERVOMIN  115 // this is the 'minimum' pulse length count (out of 4096)
  45. #define SERVOMAX  590 // this is the 'maximum' pulse length count (out of 4096)
  46. #define SERVO000  130 //0度对应4096的脉宽计数值
  47. #define SERVO180  520 //180度对应4096的脉宽计算值，四个值可根据不同舵机修改


  50. /**********************函数的声明*********************************/
  51. /*---------------------------------------------------------------
  52.                   毫秒延时函数
  53. ----------------------------------------------------------------*/
  54. void delayms(uint z)
  55. {
  56.   uint x,y;
  57.   for(x=z;x>0;x--)
  58.       for(y=148;y>0;y--);
  59. }
  60. /*---------------------------------------------------------------
  61.                                                                         IIC总线所需的通用函数
  62. ----------------------------------------------------------------*/
  63. /*---------------------------------------------------------------
  64.                  微妙级别延时函数 大于4.7us
  65. ----------------------------------------------------------------*/
  66. void delayus()
  67. {
  68.           _nop_();          //在intrins.h文件里
  69.                 _nop_();
  70.                 _nop_();
  71.                 _nop_();
  72.                 _nop_();

  74. }
  75. /*---------------------------------------------------------------
  76.                  IIC总线初始化函数
  77. ----------------------------------------------------------------*/
  78. void init()
  79. {
  80.     sda=1;                //sda scl使用前总是被拉高
  81.     delayus();
  82.     scl=1;
  83.     delayus();
  84. }
  85. /*---------------------------------------------------------------
  86.                  IIC总线启动信号函数
  87. ----------------------------------------------------------------*/
  88. void start()
  89. {
  90.     sda=1;
  91.     delayus();
  92.     scl=1;                        //scl拉高时 sda突然来个低电平 就启动了IIC总线
  93.     delayus();
  94.     sda=0;
  95.     delayus();
  96.     scl=0;
  97.     delayus();
  98. }
  99. /*---------------------------------------------------------------
  100.                  IIC总线停止信号函数
  101. ----------------------------------------------------------------*/
  102. void stop()
  103. {
  104.     sda=0;
  105.     delayus();
  106.     scl=1;                         //scl拉高时 sda突然来个高电平 就停止了IIC总线
  107.     delayus();
  108.     sda=1;                  
  109.     delayus();
  110. }
  111. /*---------------------------------------------------------------
  112.                  IIC总线应答信号函数
  113. ----------------------------------------------------------------*/
  114. void ACK()
  115. {
  116.     uchar i;
  117.     scl=1;
  118.     delayus();
  119.     while((sda=1)&&(i<255))         
  120.                 i++;                                       
  121.     scl=0;                                 
  122.     delayus();
  123. }
  124. /*---------------------------------------------------------------
  125.                  写一个字节,无返回值，需输入一个字节值
  126. ----------------------------------------------------------------*/
  127. void write_byte(uchar byte)
  128. {
  129.     uchar i,temp;
  130.     temp=byte;
  131.     for(i=0;i<8;i++)
  132.     {
  133.         temp=temp<<1;  
  134.         scl=0;                  
  135.                                 delayus();
  136.                                 sda=CY;                 
  137.                                 delayus();
  138.                                 scl=1;           
  139.                                 delayus();
  140.     }
  141.     scl=0;                  
  142.     delayus();
  143.     sda=1;                 
  144.     delayus();
  145. }
  146. /*---------------------------------------------------------------
  147.                  读一个字节函数，有返回值
  148. ----------------------------------------------------------------*/
  149. uchar read_byte()
  150. {
  151.                 uchar i,j,k;
  152.                 scl=0;
  153.                 delayus();
  154.                 sda=1;
  155.                 delayus();
  156.                 for(i=0;i<8;i++)        
  157.                 {
  158.                                 delayus();
  159.                                 scl=1;
  160.                 delayus();
  161.                 if(sda==1)
  162.                 {
  163.                                 j=1;
  164.                 }
  165.                 else j=0;
  166.                 k=(k<< 1)|j;  
  167.                 scl=0;            
  168.                 }
  169.                 delayus();
  170.                 return k;
  171. }
  172. /*---------------------------------------------------------------
  173.                 有关PCA9685模块的函数
  174. ----------------------------------------------------------------*/
  175. /*---------------------------------------------------------------
  176.                 向PCA9685里写地址，数据
  177. ----------------------------------------------------------------*/
  178. void PCA9685_write(uchar address,uchar date)
  179. {
  180.                 start();
  181.                 write_byte(PCA9685_adrr);        //PCA9685的片选地址
  182.                 ACK();                          
  183.                 write_byte(address);  //写地址控制字节
  184.                 ACK();
  185.                 write_byte(date);          //写数据
  186.                 ACK();
  187.                 stop();
  188. }
  189. /*---------------------------------------------------------------
  190.             从PCA9685里的地址值中读数据(有返回值)
  191. ----------------------------------------------------------------*/
  192. uchar PCA9685_read(uchar address)
  193. {
  194.                 uchar date;
  195.                 start();
  196.                 write_byte(PCA9685_adrr); //PCA9685的片选地址
  197.                 ACK();
  198.                 write_byte(address);
  199.                 ACK();
  200.                 start();
  201.                 write_byte(PCA9685_adrr|0x01);        //地址的第八位控制数据流方向，就是写或读
  202.                 ACK();
  203.                 date=read_byte();
  204.                 stop();
  205.                 return date;
  206. }
  207. /*---------------------------------------------------------------
  208.                         PCA9685复位
  209. ----------------------------------------------------------------*/
  210. void reset(void)
  211. {
  212.                 PCA9685_write(PCA9685_MODE1,0x0);
  213. }


  216. void begin(void)
  217. {
  218.                 reset();
  219. }
  220. /*---------------------------------------------------------------
  221.                                         PCA9685修改频率函数
  222. ----------------------------------------------------------------*/
  223. void setPWMFreq(float freq)
  224. {
  225.                 uint prescale,oldmode,newmode;
  226.                 float prescaleval;
  227.                 freq *= 0.92;  // Correct for overshoot in the frequency setting
  228.                 prescaleval = 25000000;
  229.                 prescaleval /= 4096;
  230.                 prescaleval /= freq;
  231.                 prescaleval -= 1;
  232.                 prescale = floor(prescaleval + 0.5);

  234.                 oldmode = PCA9685_read(PCA9685_MODE1);
  235.                 newmode = (oldmode&0x7F) | 0x10; // sleep
  236.                 PCA9685_write(PCA9685_MODE1, newmode); // go to sleep
  237.                 PCA9685_write(PCA9685_PRESCALE, prescale); // set the prescaler
  238.                 PCA9685_write(PCA9685_MODE1, oldmode);
  239.                 delayms(2);
  240.                 PCA9685_write(PCA9685_MODE1, oldmode | 0xa1);
  241. }
  242. /*---------------------------------------------------------------
  243.                                 PCA9685修改角度函数
  244. num:舵机PWM输出引脚0~15，on:PWM上升计数值0~4096,off:PWM下降计数值0~4096
  245. 一个PWM周期分成4096份，由0开始+1计数，计到on时跳变为高电平，继续计数到off时
  246. 跳变为低电平，直到计满4096重新开始。所以当on不等于0时可作延时,当on等于0时，
  247. off/4096的值就是PWM的占空比。
  248. ----------------------------------------------------------------*/
  249. void setPWM(uint num, uint on, uint off)
  250. {
  251.                 PCA9685_write(LED0_ON_L+4*num,on);
  252.                 PCA9685_write(LED0_ON_H+4*num,on>>8);
  253.                 PCA9685_write(LED0_OFF_L+4*num,off);
  254.                 PCA9685_write(LED0_OFF_H+4*num,off>>8);
  255.         }


  258. /*---------------------------------------------------------------
  259.                       主函数
  260. ----------------------------------------------------------------*/
  261. void main()
  262. {         
  263.                 unsigned char min;
  264.                       min=200;
  265.                      
  266.                       begin();
  267.                 setPWMFreq(50);  
  268.                 //例如要求舵机转到60度，这么算，
  269.                 //60度对应的脉宽=0.5ms+(60/180)*(2.5ms-0.5ms)=1.1666ms
  270.                 //利用占空比=1.1666ms/20ms=off/4096,off=239,50hz对应周期20ms
  271.                 //setPWM(num,0,239);;;;当然也可以利用SERVO000和SERVO180计算
  272.                       setPWM(0, 0, 200);//第0路舵机转到最小角度
  273.         setPWM(0, 0, 200);//第0路舵机转到最小角度
  274.         setPWM(1, 0, 150);//第0路舵机转到最小角度
  275.         setPWM(2, 0, 200);//第0路舵机转到最小角度
  276.         setPWM(3, 0, 250);//第0路舵机转到最小角度
  277.         setPWM(4, 0, 300);//第0路舵机转到最小角度
  278.         setPWM(5, 0, 350);//第0路舵机转到最小角度
  279.                 while(1)
  280.                 {                       
  281.                     if(KEY1==0)
  282.                                                                                 {
  283.                                                                                         delayms(10);
  284.                                                                                         if(KEY1==0)
  285.                                                                                                 while(!KEY1);
  286.                                                                                            if(min<500)
  287.                                                                                                          min=min+50;
  288.                                                                                                  else
  289.                                                                                                          min=500;
  290.                                                                                                
  291.                                                                                 }
  292.                                                                                 if(KEY2==0)
  293.                                                                                 {
  294.                                                                                         delayms(10);
  295.                                                                                         if(KEY2==0)
  296.                                                                                                 while(!KEY2);
  297.                                                                                            if(min>150)
  298.                                                                                                          min=min-50;
  299.                                                                                                  else
  300.                                                                                                          min=150;
  301.                                                                                                
  302.                                                                                 }
  303.                                                                                  setPWM(0, 0, SERVO000);//第0路舵机转到最小角度
  304.                                                                                        
  305. //                                setPWM(0, 0, SERVOMIN);//第0路舵机转到最小角度
  306. //                                setPWM(1, 0, SERVO000);//第1路舵机转到0角度
  307. //                                setPWM(15, 0, 2000);
  308.                                delayms(1500);
  309. //                                setPWM(0, 0, SERVOMAX);
  310.                      setPWM(0, 0, SERVO180);
  311.                                delayms(1500);
  312.                                                                 }
  313.                                                                                
  314.                                                                                                     
  315. }

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沙发
ID:370314 发表于 2018-7-16 13:19 | 只看该作者
想问一下贴主是怎么接线的呢？
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板凳
ID:345583 发表于 2018-8-30 10:09 来自手机 | 只看该作者
这个如何与51单片机接线
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地板
ID:390743 发表于 2018-10-27 18:02 | 只看该作者
没接线完全看不懂
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5#
ID:479342 发表于 2019-2-24 14:09 | 只看该作者
112.                 IIC总线应答信号函数

113.----------------------------------------------------------------*/

114.void ACK()

115.{

116.    uchar i;

117.    scl=1;

118.    delayus();

119.    while((sda=1)&&(i<255))         

120.                i++;                                       

121.    scl=0;                                 

122.    delayus();

123.}/            这个函数里面的 i 为什么没赋值呢？

273.        setPWM(0, 0, 200);//第0路舵机转到最小角度

274.        setPWM(1, 0, 150);//第1路舵机转到最小角度

275.        setPWM(2, 0, 200);//第2路舵机转到最小角度

276.        setPWM(3, 0, 250);//第3路舵机转到最小角度

277.        setPWM(4, 0, 300);//第4路舵机转到最小角度

278.        setPWM(5, 0, 350);//第5路舵机转到最小角度
为什么同样是最小角度，最后一位off值不一样呢？
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6#
ID:502953 发表于 2019-4-2 09:06 来自手机 | 只看该作者
大佬，请教一下如何将两个pca9685舵机控制器连接在一起当整体使用呢？
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7#
ID:486906 发表于 2019-4-7 23:15 | 只看该作者
程序很好备注能不能更详细呀
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8#
ID:585455 发表于 2019-7-23 16:27 | 只看该作者
感謝分享
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9#
ID:707007 发表于 2020-5-19 17:00 | 只看该作者
脉宽计数值 130到 520 是为什么啊
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10#
ID:399179 发表于 2020-6-11 10:05 来自手机 | 只看该作者
能不能把接线图放上来啊？
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11#
ID:915323 发表于 2022-2-1 12:52 | 只看该作者
swordiii3 发表于 2018-7-16 13:19
想问一下贴主是怎么接线的呢？

13、14行就是接线
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