实操任务：步进电机姿态控制

题目说明

主题：步进电机姿态控制

通过 MPU6050 姿态传感器控制舵机的转动角度。

器件：ESP32 主控板、MPU6050 姿态传感器1个、步进电机1个、步进电机驱动器1个及相关器件，以上部件均可采用分立器件。

任务要求

1. 系统启动后，步进电机先左转 90 度，回到中间位置；然后右转 90 度，再回到中间位置；

2. 通过 MPU6050 姿态传感器的姿态角控制步进电机，自行决定采用俯仰角、偏航角、滚转角其中之一来控制步进电机的转动角度，并将所采用姿态角的当前数值输出到串口监视器；

3. 当姿态角的角度值为 0 度时，步进电机处于中间位置；

4. 当姿态角的角度值为 90 度时，步进电机处于右转 90 度位置；

5. 当姿态角的角度值为 -90 度时，步进电机处于左转 90 度位置；

6. 程序采用 C 代码编写；

7. 未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可；

8. 程序编写过程中不得打开库例程和其它程序，如发现，实操成绩按照 0 分处理。

说明

请考生在考试结束前，按如下要求提交程序文件：

1. 将所有程序文件放在一个文件夹，并将文件夹命名为：DJKS6_身份证号；

2. 将程序文件压缩为 rar 或 zip 格式，大小 5M 以下，1个文件；

3. 将程序文件通过“上传附件”按钮进行上传。

参考资料

AccelStepper 类库头文件和相关类库函数如下，供参考。

头文件：AccelStepper.h

类库对象：AccelStepper(mode, pin1, pin2, pin3, pin4)

成员函数：

setAcceleration(val);    // 设置步进电机转动时的加速度。
setMaxSpeed(val);        // 设置步进电机转动的最大允许速度。
setSpeed(val);           // 设置步进电机恒定转动时的速度值。
runSpeed();              // 启动步进电机以设定的速度值恒定转动。
currentPosition();       // 返回当前的位置值。
moveTo(val);             // 设置步进电机运转的目标位置。
run();                   // 启动步进电机按照设定的加速度和最大速度运转。
setCurrentPosition(val); // 设置当前位置为指定值。
distanceToGo(val);       // 返回当前位置到目标位置之间的脉冲数。

教材使用类库 MPU6050_tockn-1.5.2 的例程如下，供参考。

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

MPU6050 mpu6050(Wire);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  mpu6050.begin();
  mpu6050.calcGyroOffsets(true);
}

void loop() {
  mpu6050.update();
  Serial.print("angleX : ");
  Serial.print(mpu6050.getAngleX());
  Serial.print("    angleY : ");
  Serial.print(mpu6050.getAngleY());
  Serial.print("    angleZ : ");
  Serial.println(mpu6050.getAngleZ());
}