1. 模擬舵機和數字舵機的使用方法
一、舵機的原理
標準的舵機有3條導線,分別是:電源線、地線、控制線,如圖2所示。
以日本FUTABA-S3003型舵機為例,圖1是FUFABA-S3003型舵機的內部電路。
3003舵機的工作原理是:PWM信號由接收通道進入信號解調電路BA6688的12腳進行解調,獲得一個直流偏置電壓。該直流偏置電壓與電位器的電壓比較,獲得電壓差由BA6688的3腳輸出。該輸出送入電機驅動集成電路BAL6686,以驅動電機正反轉。當電機轉動時,通過級聯減速齒輪帶動電位器Rw1旋轉,直到電壓差為O,電機停止轉動。
舵機的控制信號是PWM信號,利用占空比的變化,改變舵機的位置。
有個很有趣的技術話題可以稍微提一下,就是BA6688是有EMF控制的,主要用途是控制在高速時候電機最大轉速。
原理是這樣的:
收到1個脈沖以後,BA6688內部也產生1個以5K電位器實際電壓為基準的脈沖,2個脈沖比較以後展寬,輸出給驅動使用。當輸出足夠時候,馬達就開始加速,馬達就能產生EMF,這個和轉速成正比的。
因為取的是中心電壓,所以正常不能檢測到的,但是運行以後就電平發生傾斜,就能檢測出來。超過EMF判斷電壓時候就減小展寬,甚至關閉,讓馬達減速或者停車。這樣的好處是可以避免過沖現象(就是到了定位點還繼續走,然後回頭,再靠近)
一些國產便宜舵機用的便宜的晶元,就沒有EMF控制,馬達、齒輪的機械慣性就容易發生過沖現象,產生抖舵
電源線和地線用於提供舵機內部的直流電機和控制線路所需的能源.電壓通常介於4~6V,一般取5V。注意,給舵機供電電源應能提供足夠的功率。控制線的輸入是一個寬度可調的周期性方波脈沖信號,方波脈沖信號的周期為20 ms(即頻率為50 Hz)。當方波的脈沖寬度改變時,舵機轉軸的角度發生改變,角度變化與脈沖寬度的變化成正比。某型舵機的輸出軸轉角與輸入信號的脈沖寬度之間的關系可用圍3來表示。
二、數碼舵機 VS 模擬舵機
數碼舵機比傳統的模擬舵機,在工作方式上有一些優點,但是這些優點也同時帶來了一些缺點。
傳統的舵機在空載的時候,沒有動力被傳到舵機馬達。當有信號輸入使舵機移動,或者舵機的搖臂受到外力的時候,舵機會作出反應,向舵機馬達輸出驅動電壓。由第一節的電路分析我們知道——馬達是否獲得驅動電壓,取決於BA6688的第3腳是否輸出一個電壓信號給BAL6686馬達驅動IC。
數碼舵機最大的差別是在於它處理接收機的輸入信號的方式。相對與傳統的50脈沖/秒的PWM信號解調方式,數碼舵機使用信號預處理方式,將頻率提高到300脈沖/秒。因為頻率高的關系,意味著舵機動作會更精確,「無反應區」變小。
以下的三個圖表各顯示了兩個周期的開/關脈沖。
圖1是空載的情況;圖2是脈沖寬度較窄,比較小的動力信號被輸入馬達;圖3是更寬,持續時間更長的脈沖,更多的輸入動力。
您可以想像,一個短促的脈沖,緊接著很長的停頓,這意味著舵機控制精度是不夠高的,這也是為什麼模擬舵機有「無反應區」的存在。比如說,舵機對於發射機的細小動作,反應遲鈍或者根本就沒有反應。
而數碼舵機提升了脈沖密度,輕微的信號改變都會變的可以讀取,這樣無論是遙控桿的輕微變動,或者舵機搖臂在外力作用下的極輕微變動,都會能夠檢測出來,從而進行更細微的修正。
三、數碼舵機的缺點:
以上我們已經知道數碼舵機會更精確這個優點,那麼我們來看數碼舵機的缺點
1、數碼舵機需要消耗更多的動力。其實這是很自然的。數碼舵機以更高頻率去修正馬達,這一定會增加總體的動力消耗。
2、相對教短的壽命。其實這是很自然的。馬達總在轉來轉去做修正,這一定會增加馬達等轉動部位的消耗。
四、擬人化比喻
技術性的東西說了這么多,也許很多對電路原理不熟悉的朋友還是不明白,呵呵,舉個簡單的例子來說明吧!
比如遙控器是老師,舵機控制電路是家長,舵機的馬達是小孩
現在的任務是老師要求家長輔導孩子做一個動作,比如倒立
以數字舵機而言,家長自主地給這個動作設置了非常非常嚴格的標准,他要求孩子倒立時在鞋面上擺一個豎立的硬幣,然後盯著硬幣,硬幣向左一震動他在右邊給孩子一鞭子,硬幣向右一震動他在左邊給孩子一鞭子.........總之他要求的不再是老師要求的「倒立」,而是倒立以後頂一枚不倒的硬幣..........
模擬舵機的家長部分則是柔和派,老師要求倒立是吧?他忠實地按老師的要求,讓孩子倒立起來,孩子身體的輕微調整他不去關注了,他只關心是不是偏移了老師的標准,呵呵
五、實際應用選擇
我們已經知道模擬舵機對於極輕微的外力干擾導致舵機盤移位的敏感度,和舵機執行命令的精確度,是不如數碼舵機的了,那麼我們是不是應該盡量使用數碼舵機呢???我個人而言不是這么認為。
首先——舵機的素質,其實不單純是電路決定的,還有舵機的齒輪精度,還有非常非常關鍵的舵機電位器的精度。一顆質量上乘的模擬舵機,往往比電路雖然是數碼但是零件卻是普通貨色的數碼舵機更准確,更不會抖舵。
其次,要知道我們在模型車上應用的時候,很多時候太高的精度並不是好事!比如你玩1/8的車,特別是大腳車和越野車,那麼爛的路面導致車時而滑動適合騰空,動不動就是零點幾秒、N公分的偏差,舵機的微秒級別敏感、微米級別精度對整個事件能起怎麼改善??那叫神經質的舵機反應...........
其實應用在1/8車輛上,一顆0.1秒反應的模擬舵機是更合適的搭配。它會更省電,更順滑,不會那麼神經質。而且最重要的——它不會在一台轉向虛位有幾毫米的1/8越野車上,去不停地吱吱叫著去找那0.1毫米的居中(其實你即使把舵機連桿給它拆掉,讓舵機空轉,它也往往找不到那0.1毫米的居中,只是自己不停地吱吱叫著折騰自己而已,哈哈)
實際的應用上,我建議是1/10的競賽級別房車,暴力型的飛機,可以選用數碼舵機。所謂神經質配神經質,呵呵。
其實我個人選擇舵機,更看重的是品牌和玩家反響,而不是某些山寨工廠一力鼓吹的什麼狗屁數碼........
下面這篇文章,我大致看過,是符合科學原理的,想學習知識的可以看看。
注意吸收知識,要由根本上去分析,而不是以訛傳訛!否則你必定就象很多人一樣去堅守「數碼舵機比模擬舵機快」這個完全錯誤的觀點,呵呵,那會被真正掌握知識的人暗地裡面恥笑的
2. 怎樣才能控制舵機旋轉
控制舵機旋轉方法:
1、控制信號(如圖H)是一種脈寬調制(PWM)信號,凡是微控制器能輕松的產生這種信號。在此文中,我用的是常用的Arino開發環境下的微控制器。
2、 脈沖的高電平持續1到2毫秒(ms),也就是1000到2000微秒(µs)。在1000µs時,舵機左滿舵。在2000µs時,右滿舵。不過你可以通過調整脈寬來實現更大或者更小范圍內的運動。
3、控制脈沖的低電平持續20毫秒。每經過20毫秒(50次每秒),就要再次跳變為高電平,否則舵機就可能罷工,難以保持穩定。不過你要是想讓它一瘸一拐的跳舞,倒可以採取這種方法。
3. 舵機怎麼驅動
使用SCPC-2編程卡簡單控制PWM舵機和串口舵機。
工具/原料
more
SCPC-2編程卡 6-9V電源 PWM舵機或串口舵機 杜邦線
方法/步驟
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1、安裝驅動
a. 將SCServo_Bridge_Drive_140601解壓到桌面文件夾。
b. 將SCPC-2的USB線插入PC USB埠。 SCPC-2的紅色LED指示燈亮,PC將是一個對話框,通知您安裝驅動程序。 按照向導並選擇驅動程序安裝文件夾並單擊「下一步」按鈕。(WIN XP/WIN 7會自動安裝驅動程序,WIN 8、WIN10需禁用數字簽名)
C. 安裝成功後,Windows控制面板的「設備管理器」中將有一個虛擬串列埠(USB串列埠),如下圖所示。 請記住COM編號(I.E. COM1 COMx)。
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2、SCPC-2的引腳配置
FEETECH品牌下的SC系列舵機的電纜為三線(兩黑一白),白的為信號線,中間黑的為電源線,邊上黑的為地線。
FEETECH品牌下的PWM系列舵機的電纜為三線(橙紅棕),橙的為信號線,紅的為電源線,棕的為地線。
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3、SCServo和PC之間的連接(請按順序連接)
1、SCPC-2編程卡與PC連接好後,
2、將6~9V電池連接到SCPC-2的電源線,
3、將SCPC-2的舵機電纜連接到舵機,
4、 使用FS(PWM舵機)設置和調整智能控制舵機系統。
使用FD軟體(SC系列舵機軟體)設置和調整智能控制舵機系統。
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方法/步驟2
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4、FD軟體
FD是FEETECH提供的軟體,它可用於設置並調整FEETECH品牌下的SC系列舵機參數。
4.1 檢查連接並打開軟體
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4.2在打開軟體之前,請確保:
a、將SCPC-2連接到PC USB埠,電源LED亮起(運行窗口)。
b、將至少一個SCSxx伺服連接到SCPC-2(同ID舵機不可串聯一起,否則無法掃描出ID號)
c、連接提供的6~9V電池電源
d、SCServo驅動程序已安裝
4.3設置SCSxx的舵機ID
a、每個SCSxx舵機應具有用於在通信期間識別的ID。
b、所有FEETECH品牌出廠的舵機ID均為「1」, 在一個串列連接中使用多個SCSxx舵機時,應單獨為每個舵機器分配不同的ID,否則所有舵機串聯時都無法正常工作。
c、以下是一個示例,向您展示如何將舵機ID從ID「1」更改為ID「2」。
d、打開FD文件夾內的FD-xxx.exe。
e、選擇正確的埠號(即COM串口號),選擇正確的波特率,默認SC系列的波特率為1Mbps或115200bps,再點擊「打開」,如果SCPC-2與PC、電池、舵機之間的連接正確,點擊「搜索」它將掃描出「ID1及其型號」。 如果不能打開,請雙重檢查SCPC-2連接和驅動程序安裝。
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f、點擊上方「編程」進入編程界面,找到地址為5的ID欄,點擊選擇ID欄,再右下輸入框中輸入「2」,再點擊「保存」「確定」,重新搜索ID號即顯示更改ID2,更改成功。
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g、如需修改其他地址參數,其行為與修改ID號相同,需注意在修改之前,請先保存參數至本地電腦,避免錯誤修改導致舵機不正常工作。建議您更改所需的地址欄,非必須更改地址或不了解的地址不建議修改,以免影響舵機的運動性能。
5、FS軟體
FS是FEETECH提供的軟體,它可用於設置並調整PWM系列舵機。
5.1 檢查連接並打開軟體
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5.2 在打開軟體之前,請確保:
a、將SCPC-2連接到PC USB埠,電源LED亮起(運行窗口)。
b、將PWM舵機連接到SCPC-2
c、連接提供的6~9V電池電源
d、SCServo驅動程序已安裝
5.3打開FS文件夾內的FS-xxx.exe程序。
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1、點擊測試模式。此時PWM舵機將會到達對應的脈沖位置。界面內根據對應的提示作修改。
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2、點擊編程模式(編程模式僅對可編程數碼舵機開放,使用前請查明您的舵機是否支持可編程)。
a、建議修改前請保存參數至本地,避免修改錯誤造成舵機不能正常工作。
b、部分地址為SC 系列使用,默認或修改對PWM舵機不起作用。
c、請根據需求修改相應地址欄。
4. 航模舵機怎麼用怎樣連接電路
航模舵機有3條線, 分別是電源正線,負線和信號線...! 它和遙控接收機配套使用, 只需要插入遙控接收機上相對應插口(1-N), 通過遙控發射機操縱桿方位的變化, 就能完成不同的"做功"...!