目录
- 7.1 认识舵机
- 7.2 舵机接线方法
- 7.3 控制电路板
- 7.4 认识控制舵机的PPM信号
- 活动7-1:自制机械手臂
舵机(Servo)是一种用于精确移动、定位的动力装置。
7.1 认识舵机
舵机的结构及原理
舵机安装了一个电位器(或其它角度传感器)检测输出轴转动角度,控制板根据电位器的信息能比较精确的控制和保持输出轴的角度。这样的直流电机控制方式叫闭环控制,所以舵机更准确的说是伺服马达,英文 servo.舵机组成: 舵盘、 减速齿轮、 位置反馈电位计、直流电机、 控制电路板等。
7.2 舵机接线方法
- 黑线(地线)
红线(电源线)两个标准:4.8V和6V蓝线/黄线(信号线) - 棕线(地线)
红线(电源线)两个标准:4.8V和黄线(信号线)。
7.3 控制电路板
接受来自信号线的控制信号,控制电机转动,电机带动一系列齿轮组,减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的,舵盘 转动的同时,带动位置反馈电位计,电位计将输出一个电压信号到控制电路板,进行反馈,然后控制电路板根据所在位置决定电机转动的方向和速度,从而达到目标停止。
其工作流程为:控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。
7.4 认识控制舵机的PPM信号
所有遥控模型的舵机都接受一种叫做脉冲位置调制(Pulse Position Modulation,简称PPM)的信号,来指挥它的转动角度。脉冲就是电位的高低变化;伺服控制指令的一个脉冲周期约20ms(即处理器每秒约送出50次指令),而一个指令周期里的前1~2ms脉冲宽度,代表舵机的转动角度。
活动7-1:自制机械手臂
- 实验说明: 使用两个舵机,加上容易取得的支撑材料,如纸板,来制作一个可摆动的手臂结构。
- 实验材料:
名称 | 说明 | 数量 |
舵机 | 90G(红色电压 粽色 地线 橙色是信号线) | 2 |
10KΩ可变电阻 | 或游戏杆模块 | 2 |
外接5V电源 | 1个 |
- 实验电路: 将游戏杆模块的x,y的输出分别接在模拟A0与A1端口;舵机信号输入端子接在数字2~13端口,Arduino板子的电源输出无法同时供应两组舵机使用,需要外接5V电源,且外部电源的接地要和Arduino板的接地相连
- 实验程序:
#include <Servo.h>
Servo servoX, servoY;
const byte pinX = A0;
const byte pinY = A1;
int valX, posX;
int valY, posY;
void setup(){
servox.attach(8);
servoY.attach(9);
}
void loop() {
valX = analogRead(pinX);
valY = analogRead(pinY);
posX = map(valX, 0, 1023, 0, 179);
posY = map(valY, 0, 1023, 0, 179);
servoX.write(posX);
servoY.write(posY);
}