树莓派驱动舵机和DS1302时钟模块

事情是这样的,enterdawn想要搭建一个私有云盘,但由于enterdawn学校宿舍每天晚上11点断电,而且enterdawn的移动硬盘盒有一个物理按键,每天断电后都要按一下,所以enterdawn决定让程序去执行这些事情。

准备

  1. 万用表:用于测量电压(没有也行,主要是为了避免放错电压烧坏元件)
  2. 杜邦线若干:用于连接树莓派和各个模块
  3. MG90S舵机,用于按动开关
  4. DS1302时钟模块:非必须,由于enterdawn宿舍的网络也不稳定,所以需要在无网络的时候也能获取时间,避免晚上停电的时候硬盘未关闭突然断电而坏道。

看懂这篇文章你需要一定的C语言和数电基础。

舵机的安装和使用

首先确保是32位的raspberry pi os(64位的WiringPi库不兼容)。然后安装WiringPi库(安装了可以跳过),到github上clone下来然后./build即可。
舵机使用脉冲信号控制,具体原理此处不赘述。我们可以使用gpio readall来读取树莓派的IO口。结果如下:

 +-----+-----+---------+------+---+---Pi 4B--+---+------+---------+-----+-----+
 | BCM | wPi |   Name  | Mode | V | Physical | V | Mode | Name    | wPi | BCM |
 +-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+
 |     |     |    3.3v |      |   |  1 || 2  |   |      | 5v      |     |     |
 |   2 |   8 |   SDA.1 |   IN | 1 |  3 || 4  |   |      | 5v      |     |     |
 |   3 |   9 |   SCL.1 |  OUT | 0 |  5 || 6  |   |      | 0v      |     |     |
 |   4 |   7 | GPIO. 7 |  OUT | 0 |  7 || 8  | 1 | IN   | TxD     | 15  | 14  |
 |     |     |      0v |      |   |  9 || 10 | 1 | IN   | RxD     | 16  | 15  |
 |  17 |   0 | GPIO. 0 |   IN | 0 | 11 || 12 | 0 | ALT5 | GPIO. 1 | 1   | 18  |
 |  27 |   2 | GPIO. 2 |   IN | 0 | 13 || 14 |   |      | 0v      |     |     |
 |  22 |   3 | GPIO. 3 |   IN | 0 | 15 || 16 | 0 | IN   | GPIO. 4 | 4   | 23  |
 |     |     |    3.3v |      |   | 17 || 18 | 0 | IN   | GPIO. 5 | 5   | 24  |
 |  10 |  12 |    MOSI |   IN | 0 | 19 || 20 |   |      | 0v      |     |     |
 |   9 |  13 |    MISO |   IN | 0 | 21 || 22 | 0 | IN   | GPIO. 6 | 6   | 25  |
 |  11 |  14 |    SCLK |  OUT | 0 | 23 || 24 | 0 | OUT  | CE0     | 10  | 8   |
 |     |     |      0v |      |   | 25 || 26 | 1 | IN   | CE1     | 11  | 7   |
 |   0 |  30 |   SDA.0 |   IN | 1 | 27 || 28 | 1 | IN   | SCL.0   | 31  | 1   |
 |   5 |  21 | GPIO.21 |   IN | 1 | 29 || 30 |   |      | 0v      |     |     |
 |   6 |  22 | GPIO.22 |   IN | 1 | 31 || 32 | 0 | IN   | GPIO.26 | 26  | 12  |
 |  13 |  23 | GPIO.23 |   IN | 0 | 33 || 34 |   |      | 0v      |     |     |
 |  19 |  24 | GPIO.24 |   IN | 0 | 35 || 36 | 0 | IN   | GPIO.27 | 27  | 16  |
 |  26 |  25 | GPIO.25 |   IN | 0 | 37 || 38 | 0 | IN   | GPIO.28 | 28  | 20  |
 |     |     |      0v |      |   | 39 || 40 | 0 | IN   | GPIO.29 | 29  | 21  |
 +-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+
 | BCM | wPi |   Name  | Mode | V | Physical | V | Mode | Name    | wPi | BCM |
 +-----+-----+---------+------+---+---Pi 4B--+---+------+---------+-----+-----+

这里选择12号针脚(wPi为1),接舵机的橙色线。然后舵机红色线接任意5V针脚,棕色线接地(任意0V针脚)。

角度 输出值
-90 50
-45 100
0 150
45 200
90 250

然后在树莓派终端输入以下代码用来测试:

gpio mode 1 pwm    # 设置输出为GPIO1
gpio pwm-ms        # 切换到传统模式
gpio pwmc 192        # 设置时钟分频
gpio pwmr 2000    # 每个刻度 0.01 ms,2000 * 0.01ms = 20ms
gpio pwm 1 50      
gpio pwm 1 100    
gpio pwm 1 150     
gpio pwm 1 200     

如果测试成功,这里有已经写好的驱动程序,照着改一改就可以了。
我这里旋转45度即可按动开关,实际角度请自己掌握。

DS1302时钟模块的使用

WiringPi项目下的examples文件夹下有一个ds1302.c的文件,我们只需要修改那个文件。
首先修改ds1302setup(int clockPin, int dataPin, int csPin),改为14、30、10,分别为CLK,DAT,RST三个引脚(当然不要忘了为模块接电源)。
然后编译(gcc ds1302.c -o ds1302 -lwiringPi),运行./ds1302 -rtest,成功会显示OK。
最后修改setDSclock函数,向后推8小时(即北京时间)即可,因为time函数获取的是格林尼治时间。

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Source: github.com/k4yt3x/flowerhd
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