Создаем класс для управления сервоприводом

Подключение одного-двух сервоприводов не вызывает особого труда. Но может возникнуть необходимость использовать намного больше. Например у паукообразных роботов каждый сустав всех ног приводится в движение отдельным сервоприводом. Или, например, мы хоти использовать манипулятор – тогда на каждую степень свободы нам потребуется по сервоприводу. Как мы убедились ранее, в случае нескольких сервоприводов их управление однотипно. Но каждый раз, когда в проект добавляется новый севопривод, нам придется копировать один и тот-же код, только с другими переменными.

Есть смысл создать собственный класс для сервопривода, в котором один раз прописать все необходимые переменные и фунции. Тогда нам нужно будет только один раз инициализиовать этот класс для каждого из сервоприводов и не копировать все переменные.

Пример такого простейшего класса, который просто плавно поворачивает сервопривод на 180 градусов:

#include 		// Подключаем библиотеку для работы с сервоприводом
class ServoClass
{
	Servo serv;	// Собственно сам сервопривод, управляемый стандартной
			// библиотекой servo
	int servPosition;	// Текущая позиция сервопривода
	int interval;
unsigned long lastTimeCheck;	// Время последнего движения сервопривода, в мс от начала работы программы
public:
ServoClass ()
{
  interval=10;
  servPosition=0;
lastTimeCheck=millis();	
}
void AttachServo (int pin)
{
	serv.attach(pin);	// Подключаем сервопривод к указанному пину
	servPosition= 0;	// Позиция сервопривода должна сответствовать исходному положению – 0 градусов	
	serv.write(servPosition);	// Даем команду изменить положение
}
void Update ()
{
	if (servPosition<180)
	{
		if ((millis() - lastTimeCheck)>= interval)	// проверяем, сколько прошло времени с последнего 
									//действия и сравниваем с нужным нам интервалом. 
									//Если времени прошло больше – совершаем следующее действие
	        {
		servPosition++;			// Изменяем угол на один градус
		serv.write(servPosition);		// Посылаем сервоприводу команду с новым углом поворота
		lastTimeCheck= millis();	// Обновляем счетчик времени, для того чтобы следующий отсчет времени начался с этого момента
                }
        }
}
};

Теперь у нас есть класс, который описывает элементарный сервопривод. Переменные у нас те-же, что и в предыдущем примере. А вот функции несколько отличаются:

ServoClass () – Первой функцией мы определяем конструктор класса, имя которого совпадатет с именем класса. Именно он будет вызываться тогда, когда мы будем первый раз определять любую переменную типа

ServoClass

. Здесь же устанавливаем переменные по умолчанию. Например, устанавливаем позицию в 0 градусов;

void AttachServo (int pin) – Здесь мы указываем контроллеру, к какому выходу подключен сервопривод и инициализируем его. Если конструктор класса вызывается при определении переменной типа ServoClass, то инициализацию мы должны произвести при старте программы, т.е. внутри функции setup();

void Update () – В этой функции прописываются действия, которые нужно выполнять постянно – в данном случае движение сервопривода по таймеру. Эту функцию мы добавляем в функцию loop()

Теперь напишем простейшую программу, которая будет использовать наш класс. Добавим к написанному ранее коду стандартные функции setup() и loop()

#include 		// Подключаем библиотеку для работы с сервоприводом
class ServoClass
{
	// 	Здесь код нашего класса, приведенный выше
};
ServoClass serv1;	// Определяем переменную типа ServoClass (вызываем
			// конструктор ServoClass() )
void setup() 
{
 	serv1.AttachServo(2);		// Инициализируем сервопривод, соединенный
					// со 2 цифровым выходом 
}
void loop() 
{
 	serv1.Update();	// В бесконечном цикле опрашиваем, не нужно ли поменять
// положение сервопривода и организовываем его движение
}

При запуске мы добились того-же результата, что и в предыдущем примере – плавного движения сервопривода с 0 до 180 градусов. Сам функционал программы уместился в три строчки, а вот описание класса заняло большую часть программы. Поэтому для управления одним сервоприводом использовать классы не эффективно. Но попробуем добавить еще парочку сервоприводов:

Наш класс не изменился, а в основном теле программы добаится совсем немного кода:

#include 		// Подключаем библиотеку для работы с сервоприводом
class ServoClass
{
	// 	Здесь код нашего класса, приведенный выше
};
ServoClass serv1;	// Определяем переменные типа ServoClass для каждого 
ServoClass serv2;	//сервопривода (вызываем конструктор ServoClass() )
ServoClass serv3;
void setup() 
{
 	serv1.AttachServo(2);		// Инициализируем сервопривод, соединенный
					// со 2 цифровым выходом 
	serv2.AttachServo(3);		// Второй сервопривод подключен к 3 выходу
	serv3.AttachServo(4);		// Третий сервопривод подключен к 4 выходу
}
void loop() 
{
 	serv1.Update();	// Движение первого сервопривода
	serv2.Update();	// Движение второго сервопривода
	serv3.Update();	// Движение третьего сервопривода
}

Теперь выгода от использования класса видна невооруженным глазом. Несмотря на увеличение количества используемых сервоприводов, размер программы практически не изменился, к тому же мы были избавлены от монотонной работы по копированию одинакового кода для каждого сервопривода с изменнием названий переменных.