WEMOS D1 R1/R2 [ESP8266] + PCA9685 驱动舵机

PCA9685 16-Channel 12-BIT PWM Driver,某些淘宝卖家只是标注了16路舵机驱动模块。

PCA9685上有黄红黑三排针脚（红黑为正负极，黄色为PWM），每排标注0-15，共计16组。每组可以控制一个舵机。

本文以PCA9685代替前述名称。

这里需要注意 SDA和SCL引脚,SDA默认为4，SCL默认为5。

本文以 wemos d1 r1/r2控制，其名称也常带 UNO。外形酷似arduino uno。本质是基于ESP8266,但有5V输出，有DC接口，也可以在VIN供电使用较宽电压供电(如两节3.7V锂电池直接供电)，类似arduino uno。
除了Wemos D1 R1与R2外还有D1 开发板 R32基于ESP32均是UNO类型的。理论上均可以使用本文代码，包括ardunio uno。除SDA和SCL针脚不可参考本文其他地方接线也适用。

观察wemos D1 R1开发板上的对应标注的是D4=SDA=D14,D3=SCL=D15。通过wemos D1 R1引脚定义头文件也可知道D4=4,D3=5。
wemos D1 R2开发板也标注了三处SDA和SCL ，这些是互通的。SDA=D2,SCL=D1。

其它开发板正常情况4和5也是 SDA和SCL引脚。

但是记得WEMOS D1 开发板除D0不支持I2C以外其他引脚均可以，因此用其他引脚也是可以的，需要修改代码。

接线

wemos D1 R1/R2 与PCA9685接线

wemos D1 R1/R2引脚	PCA9685引脚
5V	V+
3.3V	VCC
SDA	SDA
SCL	SCL
GND	GND

PCA9685与舵机接线

鄙人使用的SG90舵机，PCA9685上有黄红黑三排针脚，每排0-15，共计16组。每组可以控制一个舵机。

后文提供的代码，是以0号位的三根黄红黑接入SG90舵机为例。

PCA9685引脚	SG90舵机引脚
黄色（PWM)	黄色
红色 (V+)	红色
黑色 (GND)	棕色

总体接线

#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .label text,#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .node rect,#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .node circle,#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .node ellipse,#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .node polygon,#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .node .label{text-align:center;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .edgeLabel{background-color:#e8e8e8;text-align:center;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:#e8e8e8;fill:#e8e8e8;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .yellow>*{fill:#ffc107!important;Color:#FDF8E6FF!important;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .yellow span{fill:#ffc107!important;Color:#FDF8E6FF!important;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .red>*{fill:#dd6161!important;Color:#d3c1c1!important;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .red span{fill:#dd6161!important;Color:#d3c1c1!important;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .blk>*{fill:#222222!important;Color:#CCCCCC!important;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .blk span{fill:#222222!important;Color:#CCCCCC!important;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .pwm>*{fill:#FFFFFF!important;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .pwm span{fill:#FFFFFF!important;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .bwn>*{fill:#9f5307!important;Color:#CCCCCC!important;}#mermaid-svg-OXV5kmtolI4iUZme .bwn span{fill:#9f5307!important;Color:#CCCCCC!important;}

舵机

PCA9685

D1 R1/R2

黄色

红色

棕色

V+

VCC

SDA

SCL

GND

黄色PWM

红色V+

黑色GND

3.3V

SDA

SCL

GND

代码

需要库 adafruit/Adafruit PWM Servo Driver Library
- 使用arduino IDE
  
  使用arduino IDE可以在库管理搜索Adafruit PWM Servo Driver Library
  
  选择项目 -> 加载库 -> 库管理打开库管理进行搜索
  
  或者按 Ctrl + Shift + I 打开库管理进行搜索
- 使用platformio(基于Vscode或者clion)
  
  在platformio.ini添加以下内容：
```
lib_deps = adafruit/Adafruit PWM Servo Driver Library@^2.4.0
```

代码内容

根据自己接入的舵机是[0-15]具体哪一通道需要修改loop中调用 pwm.setPWM 传参的第一个参数。

本例子是先正转到上限，回正再反转到上限。设置了上限下限和中间值的点。可以根据实际情况调节上下限。
此处for循环是逐步设置角度，使得稍微丝滑一些，不用循环也是可以的。


#include <Adafruit_PWMServoDriver.h>
#include <Wire.h>Adafruit_PWMServoDriver pwm = Adafruit_PWMServoDriver();#define SERVOUP 150    //上限
#define SERVOMID 375   // 中间值
#define SERVODOWN 600  // 下限void setup() {Serial.begin(115200);Serial.println("channel [0] Servo test!");pwm.begin();pwm.setPWMFreq(60);  // Analog servos run at ~60 Hz updates
}void loop() {Serial.println("off ");for (uint16_t pulselen = SERVOMID; pulselen < SERVODOWN; pulselen++) {// 舵机接在 第n组针脚上，则是 pwm.setPWM(n, 0, pulselen);pwm.setPWM(0, 0, pulselen);}delay(500);for (uint16_t pulselen = SERVODOWN; pulselen > SERVOMID; pulselen--) {pwm.setPWM(0, 0, pulselen);}Serial.println("on ");delay(1000);for (uint16_t pulselen = SERVOMID; pulselen > SERVOUP; pulselen--) {pwm.setPWM(0, 0, pulselen);}delay(500);for (uint16_t pulselen = SERVOUP; pulselen < SERVOMID; pulselen++) {pwm.setPWM(0, 0, pulselen);}delay(3000);
}

重设SDA SCL

若不希望使用默认I2C引脚，同时其他引脚也支持I2C,可以参照当前方法重设I2C引脚。

读源码可知，调用 TwoWire 的pins函数重设sda /scl引脚

void TwoWire::pins(int sda, int scl)
{default_sda_pin = sda;default_scl_pin = scl;
}

Adafruit_PWMServoDriver 重设sda scl引脚部分示例，此处只给出了setup函数

#include <Adafruit_PWMServoDriver.h>
#include <Wire.h>TwoWire wire = TwoWire();
Adafruit_PWMServoDriver pwm =Adafruit_PWMServoDriver(PCA9685_I2C_ADDRESS, wire);void setup() {Serial.begin(115200);while (!Serial) {}Serial.println("servoArm start!");wire.pins(D11, D10);pwm.begin();pwm.setPWMFreq(60);  // Analog servos run at ~60 Hz updates
}
// 其它内容省略

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代码

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