模块来源

采购链接：

SG90MG90s 9g舵机MG995/996R直升机固定翼遥控飞机马达航模机器人

资料下载：

https://pan.baidu.com/s/1QsTIKnoQsOTCkeYLLTTjTA?pwd=8889

提取码：8889

规格参数

驱动电压：3V~7.2V

工作扭矩：1.6KG/CM

控制方式：PWM

转动角度：180度

以上信息见厂家资料文件

移植过程

我们的目标是将例程移植至开发板上【能够控制舵机旋转的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。

查看资料

  在购买时，需要分清楚你的舵机可以转180度，还是360度。360度的舵机是无法控制角度的，只可以控制旋转速度。

  SG90的舵机转速不是很快，一般为0.22/60 度或0.18/60 度，所以假如你更改角度控制脉冲的宽度太快时，舵机可能反应不过来。如果需要更快速的反应，就需要更高的转速了。

引脚选择

这里选择的引脚见引脚接线表

代码移植

下载为大家准备的驱动代码文件夹，复制到自己工程中\luban-lite\application\rt-thread\helloworld\user-bsp文件夹下

驱动代码文件夹下载

📌 资料下载中心（点击跳转）

📌 在 资料下载中心->模块移植资料下载 里面的该章节压缩包中。

提示

如果未找到 user-bsp 这个文件夹，说明你未进行模块移植的前置操作。请转移到手册使用必要操作（点击跳转）中进行必要的配置操作！！！

接下来打开自己的工程，开始修改Kconfig文件。

1、在 VSCode 中打开 application\rt-thread\helloworld\Kconfig 文件

2、在该文件的 #endif 前面添加该模块的 Kconfig路径语句

# SG90舵机
source "application/rt-thread/helloworld/user-bsp/sg90-steering-engine/Kconfig"

menuconfig操作

1、我们 双击 luban-lite 文件夹下的 win_env.bat 脚本打开env工具：

2、输入以下命令列出所有可用的默认配置：

scons --list-def

3、选择 d13x_JLC_rt-thread_helloworld 这个配置！这个是我们衡山派开发板的默认配置！输入以下命令即可：

scons --apply-def=7

或者

scons --apply-def=d13x_JLC_rt-thread_helloworld_defconfig

这两个命令作用是一样的，一个是 文件名 ，一个是 编号 ！！！

4、输入以下命令进入menuconfig菜单

scons --menuconfig

进入以下界面：

5、选中 Porting code using the LCKFB module

按 Y 选中

按 N 取消选中

方向键 左右 调整 最下面菜单的选项

方向键 上下 调整 列表的选项

回车 执行最下面菜单的选项

6、回车进入 Porting code using the LCKFB module 菜单

7、按方向键 上下 选中 Using SG90 steering engine 后按 Y 键，看到前面括号中出现一个 * 号，就可以下一步了。

8、按方向键 左右 选中 <Save> 然后一路回车，然后 退出 即可

编译

我们 保存并退出menuconfig菜单 之后，输入以下命令进行编译：

scons

或

scons -j16

-j 用来选择参与编译的核心数: 我这里是选择16

大家可以根据自己的电脑来选择

核心越多编译越快

如果写的数量高于电脑本身，那么就自动按照最高可用的来运行！

镜像烧录

编译完成之后会在 \luban-lite\output\d13x_JLC_rt-thread_helloworld\images 文件夹下生成一个 d13x_JLC_v1.0.0.img 镜像文件！

然后我们烧录镜像，具体的教程请查看：镜像烧录（点击跳转🚀）

到这里完成了，请移步到 最后一节 进行移植验证。

工程代码解析

bsp_sg90.c

/*
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 */

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/time.h>
#include <rtthread.h>
#include "hal_adcim.h"
#include "rtdevice.h"
#include "aic_core.h"
#include "aic_log.h"
#include "hal_gpai.h"
#include <stdio.h>
#include "aic_hal_gpio.h"
#include "bsp_sg90.h"


#define SG90_PWM_NAME               "pwm"
#define PWM1                        1
#define SG90_PWMA_CHANNEL           PWM1

static struct rt_device_pwm *pwm_dev = RT_NULL;

/* SG90 脉冲周期是20ms */
#define SG90_PERIOD                 20000000 // PWM 周期时间 (单位纳秒 ns)

/* 角度 */
static uint32_t Servo_Angle = 0;

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：SG90_Init
 * 函 数 功 能：配置sg90进行初始化
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：RT_EOK成功  -RT_ERROR失败
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：LP
**********************************************************/
int SG90_Init(void)
{
    int ret = 0;

    /* 降低时钟频率 为了能够设置更大的周期数字 */
    ret = hal_pwm_set_tb(SG90_PWMA_CHANNEL, 1000000);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("%s--->hal_pwm_set_tb failed !!",__FUNCTION__);
        return -RT_ERROR;
    }

    /* 查找设备 */
    pwm_dev = (struct rt_device_pwm *)rt_device_find(SG90_PWM_NAME);
    if (pwm_dev == NULL)
    {
        LOG_E("can't find %s device!",SG90_PWM_NAME);
        return -RT_ERROR;
    }

    /* 设置PWM的周期和脉冲宽度 */
    ret = rt_pwm_set(pwm_dev, SG90_PWMA_CHANNEL, SG90_PERIOD, 0);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("%s--->rt_pwm_set failed !!",__FUNCTION__);
        return -RT_ERROR;
    }

    /* 使能设备 */
    ret = rt_pwm_enable(pwm_dev, SG90_PWMA_CHANNEL);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("%s--->rt_pwm_enable failed !!",__FUNCTION__);
        return -RT_ERROR;
    }

    return RT_EOK;
}

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：SG90_DeInit
 * 函 数 功 能：清除sg90初始化
 * 传 入 参 数：无
 * 函 数 返 回：RT_EOK成功  -RT_ERROR失败
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：LP
**********************************************************/
int SG90_DeInit(void)
{
    if(RT_EOK != rt_pwm_disable(pwm_dev, SG90_PWMA_CHANNEL))
    {
        LOG_E("%s--->rt_pwm_disable failed !!",__FUNCTION__);
        return -RT_ERROR;
    }

    return RT_EOK;
}

/**********************************************************
 * 函 数 名 称：Set_Servo_Angle
 * 函 数 功 能：设置SG90角度
 * 传 入 参 数：Angle 要设置的角度 范围 0 - 180
 * 函 数 返 回：RT_EOK成功  -RT_ERROR失败
 * 作       者：LCKFB
 * 备       注：LP
**********************************************************/
int Set_Servo_Angle(uint32_t Angle)
{
    float pulse;

    /* 限制角度范围在0-180度 */
    if (Angle > 180)
    {
        LOG_E("%s--->Angle out of range !!", __FUNCTION__);
        return -RT_ERROR;
    }

    /*
    *   将角度映射到脉冲宽度 (500,000ns 到 2,500,000ns)
    *   将中间的活动范围分成180份, 对应180度, 这就是1°的脉冲宽度！
    *   然后将1°的脉冲宽度和角度相乘就得出最终结果！
    */
    pulse = 500000.0f + ((2000000.0f / 180.0f) * (float)Angle);

    //rt_kprintf("pulse = %d\n",(uint32_t)pulse);

    /* 设置PWM的周期和脉冲宽度，SG90_PERIOD是PWM的周期时间 */
    if (RT_EOK != rt_pwm_set(pwm_dev, SG90_PWMA_CHANNEL, SG90_PERIOD, (uint32_t)pulse))
    {
        LOG_E("%s--->rt_pwm_set failed !!", __FUNCTION__);
        return -RT_ERROR;
    }

    return RT_EOK;
}

bsp_sg90.h

/*
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 */
#ifndef __BSP_SG90_H__
#define __BSP_SG90_H__

#include "stdio.h"

int SG90_Init(void);
int SG90_DeInit(void);

int Set_Servo_Angle(uint32_t Angle);

#endif

Kconfig

这个是一个menuconfig中的选项，如果在菜单中选中该选项，就会在rtconfig.h中定义一个语句，用来if判断条件编译之类的。

config LCKFB_TB6612_SG90_STEERING_ENGINE
    bool "Using SG90 steering engine"
    select AIC_USING_PWM1
    default n
    help
        More information is available at: https://wiki.lckfb.com/

SConscript

自动化构建文件，如果定义了 LCKFB_TB6612_SG90_STEERING_ENGINE 和 USING_LCKFB_TRANSPLANT_CODE 就自动编译当前目录下的文件！！

Import('RTT_ROOT')
Import('rtconfig')
import rtconfig
from building import *

cwd = GetCurrentDir()
CPPPATH = [cwd]
src = []


if GetDepend('LCKFB_TB6612_SG90_STEERING_ENGINE') and GetDepend('USING_LCKFB_TRANSPLANT_CODE'):
    src = Glob(os.path.join(cwd, '*.c'))

group = DefineGroup('lckfb-sg90-steering-engine', src, depend = [''], CPPPATH = CPPPATH)

Return('group')

test_sg90_steering_engine.c

这个文件定义了一个处理SG90舵机模块的线程，初始化了SG90舵机模块的板级支持包（BSP），并设置了线程的优先级、栈大小和时间片。

线程的主要任务是控制SG90舵机在0度到180度之间来回转动。以下是代码中的关键点：

• THREAD_PRIORITY、THREAD_STACK_SIZE 和 THREAD_TIMESLICE 分别定义了线程的优先级、栈大小和时间片。
• sg90_thread 是线程控制块的指针，初始为 RT_NULL。
• sg90_thread_entry 是线程的入口函数，它执行舵机角度的控制循环。
• SG90_Init 函数用于初始化SG90舵机模块。
• Set_Servo_Angle 函数用于设置舵机的角度。
• aicos_mdelay 函数用于实现毫秒级的延时。
• LOG_E 宏用于打印错误信息。
• test_sg90_module 函数用于创建并启动线程。
• MSH_CMD_EXPORT 宏用于将函数导出为命令行接口，使得用户可以在命令行中直接调用这些函数。

在 sg90_thread_entry 函数中，首先初始化SG90舵机，并设置到45度、90度和0度的初始状态。然后进入一个无限循环，在循环中，角度值 Angle 在0到180度之间来回变化，通过调用 Set_Servo_Angle 函数来设置舵机的角度。每次循环结束后，会有一个100毫秒的延时。 当循环次数达到1000次时，会打印提示信息，告知用户如何退出舵机控制循环。

test_exit_sg90_module 函数用于退出舵机控制循环，它首先通过调用 rt_thread_delete 函数来删除线程。如果删除成功，然后调用 SG90_DeInit 函数来反初始化SG90舵机模块。如果反初始化成功，会打印退出成功的消息；如果失败，会打印错误信息。

用户可以通过在命令行中输入 test_sg90_module 来启动SG90舵机模块的线程，输入 test_exit_sg90_module 来退出舵机控制循环。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/time.h>
#include <rtthread.h>
#include "rtdevice.h"
#include "aic_core.h"
#include "aic_hal_gpio.h"
#include "bsp_sg90.h"

#define THREAD_PRIORITY         25      // 线程优先级
#define THREAD_STACK_SIZE       4096    // 线程大小
#define THREAD_TIMESLICE        25      // 时间片

static rt_thread_t sg90_thread = RT_NULL; // 线程控制块

// 线程入口函数
static void sg90_thread_entry(void *param)
{
    int while_count = 1;

    uint32_t Angle = 0;
    uint8_t  flag  = 1;

    /* SG90初始化 */
    if(RT_EOK != SG90_Init())
    {
        LOG_E("Failed to SG90_Init!!");
    }

    /* 设置为45度初始状态 */
    if(RT_EOK != Set_Servo_Angle(45))
    {
        LOG_E("Failed to Set_Servo_Angle!!");
    }
    rt_thread_mdelay(1000);

    /* 调整为90度初始状态 */
    if(RT_EOK != Set_Servo_Angle(90))
    {
        LOG_E("Failed to Set_Servo_Angle!!");
    }
    rt_thread_mdelay(1000);

    /* 归 0 */
    if(RT_EOK != Set_Servo_Angle(0))
    {
        LOG_E("Failed to Set_Servo_Angle!!");
    }
    rt_thread_mdelay(500);

    while(while_count++)
    {
        if(flag) // 角度增长
        {
            if(Angle >= 180)
            {
                flag ^= 1; // 切换flag状态
                Angle = 180;
            }
            else
            {
                Angle++;
            }
        }
        else
        {
            if(Angle <= 0)
            {
                flag ^= 1; // 切换flag状态
                Angle = 0;
            }
            else
            {
                Angle--;
            }
        }

        /* 设定角度 */
        if(RT_EOK != Set_Servo_Angle(Angle))
        {
            //LOG_E("Failed to Set_Servo_Angle!!");
        }

        // 循环提示
        if (while_count >= 1000)
        {
            while_count = 1;

            rt_kprintf("\nType [test_exit_sg90_module] command to exit \n");
            rt_kprintf("Note: Pressing [TAB] as you type will autocomplete the command\n");
        }

        rt_thread_mdelay(100);
    }
}




static void test_sg90_module(int argc, char **argv)
{
    /* 创建线程，名称是 sg90_thread，入口是 sg90_thread_entry */
    sg90_thread = rt_thread_create("sg90_thread",
                            sg90_thread_entry, RT_NULL,
                            THREAD_STACK_SIZE,
                            THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);

    /* 如果获得线程控制块，启动这个线程 */
    if (sg90_thread != RT_NULL)
        rt_thread_startup(sg90_thread);
}
// 导出函数为命令
MSH_CMD_EXPORT(test_sg90_module, sg90 module test);


/* 退出函数 */
void test_exit_sg90_module(void)
{
    int ret = rt_thread_delete(sg90_thread);
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("failed to rt_thread_delete !!");
        return;
    }

    ret = SG90_DeInit();
    if(ret != RT_EOK)
    {
        LOG_E("failed to SG90_DeInit !!");
        return;
    }

    rt_kprintf("\n========sg90 module exit successful !!========\n");
}
// 导出函数为命令
MSH_CMD_EXPORT(test_exit_sg90_module, exit sg90 module test);

移植验证

我们使用串口调试，将 USB转TTL模块 连接到衡山派开发板上面！！

具体的教程查看：串口调试（点击跳转🚀）

串口波特率默认为115200

我们在输入下面的命令运行该模块的线程：

输入的时候按下TAB键会进行命令补全！！

test_sg90_module

模块上电效果：舵机会正反转

【特别注意】

默认的PWM1时钟是24MHz的，在这样的频率下是无法设置20ms的周期数字的！因为太大了，所以我们要在Init初始化函数中将PWM1的时钟压低到1MHz。这样我们就能设置20ms的周期值了！

模块代码下载

链接：下载中心->模块移植代码下载（点击跳转🚀）