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💥 Servos

⭐ Aufgabe: Servos verstehen & erste Bewegung​

In dieser Aufgabe lernst du, wie Servos angesteuert werden und fährst den linken Servo nacheinander auf 45° → 90° → 135°.

💎 Ziel​

  • Servo.h verwenden und einen Servo ansteuern
  • Grundpositionen anfahren und beobachten

1. Verkabelung & Konstanten​

#include <Servo.h>

const uint8_t SERVO_LEFT_PIN  = 9;   // linker Servo (Elevon links)

2. Code​

#include <Arduino.h>
#include <Servo.h>

const uint8_t SERVO_LEFT_PIN  = 9;   // linker Servo

Servo servoLeft;

void setup() {
  servoLeft.attach(SERVO_LEFT_PIN);
}

void loop() {
  servoLeft.write(45);    delay(1000);
  servoLeft.write(90);   delay(1000);
  servoLeft.write(135);  delay(1000);
}

✨ Aufgabe: Gegensinnige Bewegung (Elevons)​

Jetzt steuerst du beide Servos (links & rechts). Für eine Rollbewegung gehen sie gegengleich: links hoch, rechts runter – und umgekehrt.

💎 Ziel​

  • Zwei Servos koordinieren
  • Rollbewegung simulieren (links/rechts)

1. Konstanten​

#include <Servo.h>

const uint8_t SERVO_LEFT_PIN  = 9;   // linker Servo
const uint8_t SERVO_RIGHT_PIN = 10;  // rechter Servo

2. Code​

#include <Arduino.h>
#include <Servo.h>

const uint8_t SERVO_LEFT_PIN  = 9;
const uint8_t SERVO_RIGHT_PIN = 10;

Servo servoLeft, servoRight;

void setup() {
  servoLeft.attach(SERVO_LEFT_PIN);
  servoRight.attach(SERVO_RIGHT_PIN);

  // Neutralstellung
  servoLeft.write(90);
  servoRight.write(90);
  delay(800);
}

void loop() {
  // Roll nach links: links hoch (45), rechts runter (135)
  servoLeft.write(45);
  servoRight.write(135);
  delay(1000);

  // Neutral
  servoLeft.write(90);
  servoRight.write(90);
  delay(800);

  // Roll nach rechts: links runter (135), rechts hoch (45)
  servoLeft.write(135);
  servoRight.write(45);
  delay(1000);

  // Neutral
  servoLeft.write(90);
  servoRight.write(90);
  delay(800);
}

🌟 Aufgabe: Sanfte Bewegung ohne delay()​

Jetzt bewegst du die Servos gleichmäßig und nicht-blockierend mit millis(). So kann dein Arduino später mehrere Dinge parallel erledigen.

💎 Ziel​

  • Zeitsteuerung mit millis()
  • Sanfte, kontinuierliche Bewegungen

1. Konstanten​

#include <Servo.h>

const uint8_t SERVO_LEFT_PIN  = 9;
const uint8_t SERVO_RIGHT_PIN = 10;

2. Code​

#include <Arduino.h>
#include <Servo.h>

const uint8_t SERVO_LEFT_PIN  = 9;
const uint8_t SERVO_RIGHT_PIN = 10;

Servo servoLeft, servoRight;

int pos = 90;                 // Start in Neutral
int direction = 1;            // +1 vorwärts, -1 zurück
unsigned long prevMs = 0;
const unsigned long STEP_MS = 20;  // kleiner = schneller
const int MIN_ANGLE = 45;
const int MAX_ANGLE = 135;

void setup() {
  servoLeft.attach(SERVO_LEFT_PIN);
  servoRight.attach(SERVO_RIGHT_PIN);
  servoLeft.write(pos);
  servoRight.write(180 - pos);  // gegensinnig
}

void loop() {
  unsigned long now = millis();
  if (now - prevMs >= STEP_MS) {
    prevMs = now;

    pos += direction;
    if (pos <= MIN_ANGLE || pos >= MAX_ANGLE) {
      direction = -direction;  // Richtung umkehren
    }

    servoLeft.write(pos);
    servoRight.write(180 - pos);  // gegensinnig
  }

  // Platz für weitere Logik (LEDs, Sensoren, …)
}

💫 Aufgabe: Servos mit MPU6050 koppeln​

Zum Schluss reagieren die Servos auf die Neigung deines Shuttles. Du nutzt den Winkel Pitch (Y), um die Elevons gegensinnig zu bewegen.

💎 Ziel​

  • MPU6050-Winkel auslesen (getAngleY())
  • Winkel sinnvoll in Servo-Winkel (45°–135°) abbilden

1. Konstanten​

#include <Servo.h>
#include <MPU6050_tockn.h>

const uint8_t SERVO_LEFT_PIN  = 9;
const uint8_t SERVO_RIGHT_PIN = 10;

2. Code​

#include <Arduino.h>
#include <Servo.h>
#include <Wire.h>
#include <MPU6050_tockn.h>

const uint8_t SERVO_LEFT_PIN  = 9;
const uint8_t SERVO_RIGHT_PIN = 10;

Servo servoLeft, servoRight;
MPU6050 mpu(Wire);

int mapFloatToInt(float x, float in_min, float in_max, int out_min, int out_max) {
  if (x < in_min) x = in_min;
  if (x > in_max) x = in_max;
  return (int)((x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min);
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  mpu.begin();
  mpu.calcGyroOffsets(true);

  servoLeft.attach(SERVO_LEFT_PIN);
  servoRight.attach(SERVO_RIGHT_PIN);

  servoLeft.write(90);
  servoRight.write(90);
}

void loop() {
  mpu.update();

  float angleY = mpu.getAngleY();                // -∞ … +∞ (typisch ~ -90 … +90)
  int pos = mapFloatToInt(angleY, -45, 45, 45, 135); // mappe Pitch auf 45°…135°

  servoLeft.write(pos);
  servoRight.write(180 - pos);                   // gegensinnig

  Serial.print("Pitch(Y): "); Serial.print(angleY);
  Serial.print("  | ServoPos: "); Serial.println(pos);

  delay(20); // sanftes Update
}

☄️ Vollständiges Programm​

Als allerletzter Schritt werden nun alle Einzelteile (LEDs, Beacon-LED, Lagesensor/MPU und Servos) in einem einzigen Hauptprogramm zusammengeführt – genau wie bei der anfänglichen Test-Kalibrierung.

Für diese Zusammenführung existieren verschiedene Herangehensweisen. Am lehrreichsten ist es, hierbei unterschiedliche Varianten auszuprobieren und zu vergleichen.

Der bereitgestellte Test-Code dient dabei als hervorragende Orientierung und Unterstützung, stellt jedoch nur eine von vielen Lösungsmöglichkeiten dar.

Hier findet Ihr nochmals den Testcode