eagler8 发表于 2019-8-10 08:50:44



技术规格
工作电压:4.8V到6V DC
工作电流:80到100mA
待机电流:5mA
极限角度: 210°±5%
扭力: 1.3到1.7kg/cm
工作温度:-10℃到60℃
湿度范围:60%±10%
转速: 0.09到0.10 sec/60°(4.8V)
信号周期:20 ms
信号高电平时间范围:1000到2000 us/周期
尺寸: 32.3 x 12.3 x 30.6 mm (长x宽x高)

eagler8 发表于 2019-8-10 08:58:24

eagler8 发表于 2019-8-10 09:14:44

工作原理
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。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。

eagler8 发表于 2019-8-10 09:20:59


舵机的闭环检测机制
关于舵机的精准位置控制,存在以下如下图的闭环控制机制。即:位置检测器(角度传感器)是它的输入传感器,舵机转动的位置变化,位置检测器的电阻值就会跟着变化。通过控制电路读取该电阻值的大小,就能根据阻值适当调整电机的速度和方向,使电机向指定角度旋转。从而实现了舵机的精确转动的控制。

eagler8 发表于 2019-8-10 10:34:20

舵机的控制信号
为周期是20ms的脉宽调制(PWM)信号,其中脉冲宽度从0.5ms-2.5ms,相对应舵盘的位置为0-180度,呈线性变化。也就是说,给它提供一定的脉宽,它的输出轴就会保持在一个相对应的角度上,无论外界转矩怎样改变,直到给它提供一个另外宽度的脉冲信号,它才会改变输出角度到新的对应的位置上。舵机内部有一个基准电路,产生周期20ms,宽度1.5ms的基准信号,有一个比较器,将外加信号与基准信号相比较,判断出方向和大小,从而产生电机的转动信号。由此可见,舵机是一种位置伺服的驱动器,转动范围不能超过180度,适用于那些需要角度不断变化并可以保持的驱动当中。比方说机器人的关节、飞机的舵面等。

eagler8 发表于 2019-8-10 10:55:13

本帖最后由 eagler8 于 2019-8-10 11:03 编辑

PWM信号和舵机转动角度的关系
说到舵机的控制信号,一般是脉宽调制(PWM)信号,如下图,直观反映了PWM信号和舵机转动角度的关系,你也可以简单的理解为,通过给舵机通电的时间控制,结合角度传感器的反馈信号检测和控制,实现了舵机的精确角度控制。舵机的控制信号周期为20MS的脉宽调制信号(PWM),其中脉宽从0.5ms-2.5ms,相应的舵盘位置从0-180度,呈线型变化。也就是说,给舵机提供一定的脉宽,他的输出轴就会保持一定的对应角度,无论外接转矩怎么改变,知道给他提供另外一个脉冲信号,他才会改变输出角度到新的对应的位置上。舵机内部有一个基准电路,产生周期为20MS,宽度为1.5MS的脉冲信号,有一个比较器,将外加信号与基准信号相比较,判断出方向和大小,从而产生电机的转动信号。舵机是一种位置伺服驱动器,转动范围不能超过180度,适用于那些需要不断变化并可以保持的驱动器中,比喻说机器人的关节、飞机的多面等。

eagler8 发表于 2019-8-10 11:03:26



eagler8 发表于 2019-8-10 11:10:03

功能特性
体积小,重量轻;
采用防反插接口;
具有反接保护,电源反接不会损坏IC;
支持Arduino IDE编程, 并且提供运行库来简化编程;
支持图形可视化与仿真编程,适合全年龄用户。

引脚定义
舵机接线方法(三线接线法)
  (1)黑线(地线)
  红线(电源线)两个标准:4.8V和6V蓝线/黄线(信号线)
  (2)棕线(地线)
  红线(电源线)两个标准:4.8V和黄线(信号线)

eagler8 发表于 2019-8-10 11:22:04



舵机驱动的应用场合:
         1. 高档遥控仿真车,至少得包括左转和右转功能,高精度的角度控制,必然给你最真实的驾车体验
         2. 多自由度机器人设计,为什么日本人设计的机器人可以上万RMB的出售,而国内设计的一些两三千块也卖不出去呢,还是一个品质的问题
         3. 多路伺服航模控制,电动遥控飞机,油动遥控飞机,航海模型等

eagler8 发表于 2019-8-10 11:52:26

/*
【Arduino】66种传感器模块系列实验(86)
实验八十六: 180度SG90舵机模块(模拟9G)
测试舵机,0-180度之间循环转动
*/

#include <Servo.h>

Servo myservo;// 创建舵机对象来控制舵机
int pos = 0;    // 用来存储舵机位置的变量

void setup()
{
myservo.attach(9);// 把连接在引脚9上的舵机赋予舵机对象
}

void loop()
{
for(pos = 0; pos <= 180; pos += 1) // 从0度到180度
{                                  // 步长为1度
myservo.write(pos);            // 告诉舵机到达位置变量‘pos’
delay(15);                     // 舵机命令之间等待15ms
}
for(pos = 180; pos>=0; pos-=1)   // 从180度到0度
{
myservo.write(pos);            // 在相反的方向上移动舵机
delay(15);                     // 舵机命令之间等待15ms
}
}

eagler8 发表于 2019-8-10 12:33:50

eagler8 发表于 2019-8-10 13:19:52

eagler8 发表于 2019-8-10 13:21:20

eagler8 发表于 2019-8-10 13:59:59

eagler8 发表于 2019-8-10 14:01:46

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查看完整版本: 【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真)