舵机入门

topzdx

舵机由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成，是一种位置伺服的驱动器。
它用一个闭环反馈控制回路不断校正输出的偏差，根据控制命令使舵机保持一定的角度。（直到下一个角度命令）

适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。
控制信号基准：周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，脉冲宽度决定电机的正反角度。（脉宽 1.5ms保持中间角度）
脉宽1ms右转至极限，脉宽2ms左转至极限。
不断向舵机发送这种控制PWM脉冲就可以保持这个脉宽定义的角度。

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工作原理是：
舵机内部有旋转电位器作为角度传感器。当电机角度和脉宽中定义的不同时，控制电路板上产生一个电压差，控制电路板根据这个电压差使舵机向相应方向转动使电压差不断减少。当转到正确角度时，电压差为0，电机停止转动。
为了提高精度，舵机通过级联减速齿轮带动电位器旋转，


图1  舵机的控制要求

  舵机的控制信号是PWM信号，利用占空比的变化改变舵机的位置。一般舵机的控制要求如图1所示。

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舵机都是三线控制。
黑色（或棕色）的线是接地线，红线接+5V电压，黄线（或是白色或橙色）接控制信号端（PWM信号）。
要注意一下舵机信号端所需电压是否5V还是3.3V一定要和PI输出端相同。

舵机除了大小和重量，还有两个主要的性能指标：
扭矩和转速，这两个指标由齿轮组和电机所决定。
扭矩，通俗讲就是舵机有多大的劲儿。单位是N.m或者N.cm
转速很容易理解，就是指转到另一个角度要多长时间。在5V电压下，舵机典型转速是0.22秒移动60度。（也有0.18秒/60度的）

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脉宽也有0.5ms--2.5ms的。还是1.5ms为中位。

topzdx

要特别提出的是，舵机里的电机对电源的要求和PI不同。
最好分开供电。就好比工 业上的强电和弱电分开。（绝不要用USB给舵机供电）

舵机的5V供电处加个大电容也会有帮助。如果是有刷电机，MS还要考虑加反向二极管和104电容。
这方面以及接口电压适配方面还请各位大侠补充。

smilepig

完全不懂 但是有兴趣~~先mark一下

ukonline2000

topzdx:要特别提出的是，舵机里的电机对电源的要求和PI不同。
最好分开供电。就好比工 业上的强电和弱电分开。（绝不要用USB给舵机供电）

舵机的5V供电处加个大电容也会有帮助。如果是有刷电机，MS还要考虑加反向二极管和104电容。
这方面以及接口电压适配方面还请各位大侠补充。 (2012-10-24 10:24) 

好贴，不过没图呢兄弟

topzdx

不知为何图没贴上，编辑时限已过，就贴在这里吧。

topzdx

ukonline2000:好贴，不过没图呢兄弟 (2012-10-24 11:05) 

图已加。
PI的3.3V GPIO如何最小化与舵机的5V控制线接口，U大可否加点解说？

ukonline2000

topzdx:图已加。
PI的3.3V GPIO如何最小化与舵机的5V控制线接口，U大可否加点解说？ (2012-10-24 11:23) 

最简单的方法，买个3V的舵机，哈哈哈哈

ukonline2000

topzdx:图已加。
PI的3.3V GPIO如何最小化与舵机的5V控制线接口，U大可否加点解说？ (2012-10-24 11:23) 

3.3V想要驱动5V的舵机，电流需求更大，据我了解一般5V以上的舵机的电流都在100mA以上，树莓派的GPIO最大能提供40mA电流，对于树莓派来说，这是这将是不可承受的，所以，想驱动最好还是用驱动板，或者外接驱动芯片