树莓派通过16路PCA9685模块驱动舵机

• 所需材料
• 模块以及针脚介绍
• 连接图
• IIC串行总线
• 编写代码

所需材料

• 树莓派
• PCA9685模块
• 舵机（MG995）

模块以及针脚介绍

PCA9685

PCA9685采用I2C总线与主控芯片进行通信，具有可以产生16路PWM脉冲、控制独立精准、编程简单灵活等特点， 以其为基础实现的舵机控制能够有限减少硬件和软件设计的复杂度，具有高可靠性。

连接图

由于舵机功率过大，这里最好单独供电，如图所示

IIC串行总线

打开IIC功能

控制原理：树莓派利用I2C向寄存器写入值，控制舵机，即使断电也不会影响配置，恢复之后还会是原来的位置。

编写代码

首先导入所需依赖pi4j-core:1.4、pi4j-gpio-extension:1.3、slf4j-simple:1.7.32，测试代码如下

import com.pi4j.gpio.extension.pca.PCA9685GpioProvider;
import com.pi4j.gpio.extension.pca.PCA9685Pin;
import com.pi4j.io.gpio.GpioController;
import com.pi4j.io.gpio.GpioFactory;
import com.pi4j.io.i2c.I2CBus;
import com.pi4j.io.i2c.I2CFactory;

import java.math.BigDecimal;


/**
 * 〈MCP3008Test〉
 *
 * @author 丁乾文
 * @date 2022/5/25 15:05
 * @since 1.0.0
 */
public class PCA9685Test {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 设定舵机控制频率，一般来说是50hz，一个周期20ms
        BigDecimal frequency = new BigDecimal("50");
        // 设定修正因子，PCA9685的实际输出频率与设定的频率有误差 所以说需要修正，如果必须要纠正只需要填写1就好
        BigDecimal frequencyCorrectionFactor = new BigDecimal("1");
        I2CBus bus = I2CFactory.getInstance(I2CBus.BUS_1);
        // 打开树莓派的IIC功能后获取地址：0x40  
        final PCA9685GpioProvider pca9685GpioProvider = new PCA9685GpioProvider(bus, 0x40, frequency, frequencyCorrectionFactor);
        provisionPwmOutputs(pca9685GpioProvider);
        pca9685GpioProvider.reset();

        // 转动
        pca9685GpioProvider.setPwm(PCA9685Pin.PWM_00, 1600);

        System.out.println("Exit");
    }

    private static void provisionPwmOutputs(final PCA9685GpioProvider gpioProvider) {
        GpioController gpio = GpioFactory.getInstance();
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_00, "1");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_01, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_02, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_03, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_04, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_05, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_06, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_07, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_08, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_09, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_10, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_11, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_12, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_13, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_14, "not used");
        gpio.provisionPwmOutputPin(gpioProvider, PCA9685Pin.PWM_15, "not used");
    }

}

程序执行，则会看到舵机发生了旋转。