舵机控制板电路图
舵机(servo motor)的控制
舵机(servo motor)的控制基于单片机16f877a和proteus的仿真舵机是一种位置伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。
（注意：如果你控制的舵机在不停的抖动，其中一个原因就是你给的脉冲有杂波，这点很重要。
舵机是一个物理器件，它的转动需要时间的，因此，程序中占空比的值变化不能太快，不然舵机跟不上程序的响应时间。
）一、舵机的结构我们选的舵机型号是TowerPro MG995,实物如图：它有三条线棕色、红色、黄色分别是GND、 V+ 、 S（信号）。
如下图：二、舵机的单片机控制原理1、我们得先了解舵机的工作原理：控制信号由舵机的信号通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。
它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。
最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。
当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。
它的控制要求如下图：2、由上可知舵机的控制信号是PWM信号，利用占空比的变化改变舵机的位置。
我们用pic单片机的定时器1模块产生PWM信号，得到控制电机的占空比，也就如上图的占空比信号，周期是20Ms.下面我们来看看怎样产生上图的占空比，单片机的定时器1模块最大可以产生174ms的延时，也就是可以产生最大174ms的中断。
怎样设置Timer1来产生上述占空比的中断，可以参考具体资料书。
当系统中只需要实现一个舵机的控制，采用的控制方式是改变单片机的一个定时器中断的初值，将20ms分为两次中断执行，一次短定时中断和一次长定时中断。
这样既节省了硬件电路，也减少了软件开销，控制系统工作效率和控制精度都很高。
具体的设计过程：例如想让舵机转向左极限的角度，它的正脉冲为2ms，则负脉冲为20ms-2ms=18ms，所以开始时在控制口发送高电平，然后设置定时器在2ms 后发生中断，中断发生后，在中断程序里将控制口改为低电平，并将中断时间改为18ms，再过18ms进入下一次定时中断，再将控制口改为高电平，并将定时器初值改为2ms，等待下次中断到来，如此往复实现PWM信号输出到舵机。
舵机SG90工作原理
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辆根线给舵机提供最基本的能源保证，主要是电机的转动消耗。电源有 两种规格，一是 4.8V，一是 6.0V，分别对应不同的转矩标准，即输出 力矩不同，6.0V 对应的要大一些，具体看应用条件；另外一根线是控 制信号线，Futaba 的一般为白色，JR 的一般为桔黄色。另外要注意一 点，SANWA 的某些型号的舵机引线电源线在边上而不是中间，需要辨 认。但记住红色为电源，黑色为地线，一般不会搞错。 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。 常见的舵机厂家有：日本的 Futaba、JR、SANWA 等，国产的有北京 的新幻想、吉林的振华等。现举 Futaba S3003 来介绍相关参数，以供 大家设计时选用。之所以用 3003 是因为这个型号是市场上最常见的， 也是价格相对较便宜的一种（以下数据摘自 Futaba 产品手册）。 尺 寸(Dimensions)： 40.4×19.8×36.0 mm 重 量(Weight)： 37.2 g
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舵机就是难控制？懂得这些原理让你玩溜机器人
舵机就是难控制？懂得这些原理让你玩溜机器人舵机最常见的应用是机器人，机器人完成的各种动作，多是由舵机提供动力。
在电子竞赛，机器人比赛中，我们有经常需要使用舵机配合结构件完成一些动作。
六足机器人舵机实物图：舵机舵机的组成舵机是一种位置伺服的驱动器，主要是由外壳、控制电路板、电机、齿轮与位置检测器所构成，电路板上电源线和信号线引出来用来控制。
舵机结构舵机的工作原理它工作原理是由接收机或者单片机发出PWM信号给舵机，其内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms 的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。
经由电路板上的IC 判断转动方向，再驱动电机开始转动，透过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置检测器送回信号，判断是否已经到达定位。
舵机原理框图舵机适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。
当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。
一般舵机旋转的角度范围是0 度到180 度。
舵机的使用方法舵机有很多规格，但所有的舵机都有外接三根线，分别用棕、红、橙三种颜色进行区分，由于舵机品牌不同，颜色也会有所差异，棕色为接地线，红色为电源正极线，橙色为信号线。
舵机管脚信号舵机的转动的角度是通过调节PWM（脉冲宽度调制）信号的占空比来实现的，标准PWM（脉冲宽度调制）信号的周期固定为20ms（50Hz），理论上脉宽分布应在1ms到2ms 之间，但是，事实上脉宽可由0.5ms 到2.5ms 之间，脉宽和舵机的转角0°～180°相对应。
有一点值得注意的地方，由于舵机牌子不同，对于同一信号，不同牌子的舵机旋转的角度也会有所不同。
舵机控制板使用说明
舵机控制板使用说明V1.3产品特点●采用32位ARM 内核的处理器芯片●独创的在线升级机制，用户可以在线升级固件●自动识别波特率●采用USB和UART通讯接口●1us的控制精度（相当于舵机的0.09度）●可以同时同步控制32个舵机（24路舵机控制板可以同时同步控制24个，16路舵机控制板可以同时同步控制16个舵机）●内置512K 存储芯片，可存储上百个动作组●功能强大的电脑软件（内置3种语言，简体中文、繁体中文、英语）●拥有Android手机控制软件（需配合蓝牙模块使用）供电舵机控制板需要2个电源: 舵机电源和芯片电源（舵机的功率比较大，所以不建议共用一个电源）舵机电源（正极）：VS（图中3号位置的蓝色接线端子的右端）舵机电源（负极）：GND（图中3号位置的蓝色接线端子的中间）舵机电源的参数根据实际所接舵机的参数而定，如TR213舵机的供电电压是4.8-7.2V，那么舵机电源就可以用电压在4.8-7.2V之间的电源。
芯片电源（正极）：VSS（图中3号位置的蓝色接线端子的左端）芯片电源（负极）：GND（图中3号位置的蓝色接线端子的中间）VSS的要求是6.5-12V，如果芯片供电是从VSS端口输入的，那么电源的电压必须是6.5-12V之间。
另外：1. 图中2号位置的USB接口可以给芯片供电，所以USB接口和VSS端口，任选其一即可。
2. 图中1号位置也可以给芯片供电，标记为5V和GND，5V是正极，GND是负极，供电电源的电压必须是5V。
3. 1234. 图中4号位置的绿色LED灯是芯片电源正常的指示灯，绿色灯亮，表示芯片供电正常，绿色灯灭，表示芯片供电异常。
5. 图中5号位置的绿色LED灯是舵机电源正常的指示灯，绿色灯亮，表示舵机供电正常，绿色灯灭，表示舵机供电异常。
2安装驱动驱动下载地址：/down/usc_driver.exe (全部是小写)直接双击usc_driver.exe ，点击下一步即可安装驱动。
舵机工作原理
舵机工作原理标准的舵机有3条导线，分别是：电源线、地线、控制线，如图2所示。
以日本FUTABA-S3003型舵机为例，图1是FUFABA-S3003型舵机的内部电路。
3003舵机的工作原理是：PWM信号由接收通道进入信号解调电路BA6688的12脚进行解调，获得一个直流偏置电压。
该直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差由BA6688的3脚输出。
该输出送入电机驱动集成电路BAL6686，以驱动电机正反转。
当电机转动时，通过级联减速齿轮带动电位器Rw1旋转，直到电压差为O，电机停止转动。
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。
有个很有趣的技术话题可以稍微提一下，就是BA6688是有EMF控制的，主要用途是控制在高速时候电机最大转速。
原理是这样的:收到1个脉冲以后，BA6688内部也产生1个以5K电位器实际电压为基准的脉冲，2个脉冲比较以后展宽，输出给驱动使用。
当输出足够时候，马达就开始加速，马达就能产生EMF，这个和转速成正比的。
因为取的是中心电压，所以正常不能检测到的，但是运行以后就电平发生倾斜，就能检测出来。
超过EMF 判断电压时候就减小展宽，甚至关闭，让马达减速或者停车。
这样的好处是可以避免过冲现象(就是到了定位点还继续走,然后回头,再靠近)一些国产便宜舵机用的便宜的芯片，就没有EMF控制，马达、齿轮的机械惯性就容易发生过冲现象，产生抖舵电源线和地线用于提供舵机内部的直流电机和控制线路所需的能源．电压通常介于4～6V，一般取5V。
注意，给舵机供电电源应能提供足够的功率。
控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号，方波脉冲信号的周期为20 ms(即频率为50 Hz)。
当方波的脉冲宽度改变时，舵机转轴的角度发生改变，角度变化与脉冲宽度的变化成正比。
某型舵机的输出轴转角与输入信号的脉冲宽度之间的关系可用图3来表示。
可变脉宽输出试验(舵机控制)原创：xidongs 整理：armok / 2004-12-05 /内容简介：舵机：英文叫Servo，台湾及香港中文称伺服机。
舵机转舵机构和遥控系统讲解
十字头式转舵机构的特点：
1）扭矩特性良好，承载能力较大，能可靠地平衡撞杆 所受的侧推力，可用于转舵扭矩很大的场合。
2）撞杆和油缸间的密封大都采用V型密封圈。密封圈工 作油压越高撑开越大，从而更加贴紧密封面，故密封可靠， 磨损后还具有自动补偿能力。此外，密封泄漏时较易发现， 更换也较方便。
3）油缸内壁除靠近密封端的一小段外，都不与拉杆接 触，故可不经加工或仅作粗略加工。
力矩马达式：舵机遥控系统的控制电路采用了无触点控制， 并取消了浮动杆追随结构。（见下图）
二、伺服油缸式舵机遥控系统 （属电液式）
伺服油缸式舵机遥控系统：（动画）
泵控型舵机液压系统
单动（非随动）操舵系统：只能控制舵机的起停和转舵方 向，当舵转至所需要的舵角时，操舵者必须再次发出停止转 舵的信号，才能使舵停转。通常既可设在驾驶台，也可在舵 机室操纵，以备应急操舵或检修、调试舵机之用。
随动舵、自动舵和非随动（单动）舵控制框图如下所示：
一、伺服电机式舵机遥控系统
1.直流伺服电机式舵机遥控系统（ 属电气式，见动画 ） 2.交流伺服电机式舵机遥控系统（力矩马达式，属电液式）
4）油缸为单作用，必须成对工作，故尺寸、重量较大。 而且撞杯中心线通常都按垂直于船舶尾线方向布置，故舵 机室也需要较大的宽度。
二、 拨叉式转舵机构（动画）
受力分析：与十字头式转舵机构相同。
拨叉式转舵机构特点：侧推力可直接由撞杆本身承受而无需导
板。撞杆轴线至舵杆轴间的距离R0可缩减26%，撞杆的最大行程
图示为AEG型转叶式油缸 及密封装置。
回转式转舵机构特点： 1）占地面积小，重量轻，
安装方便； 2）无需外部润滑，管理
简便，且转舵时舵杆不受侧 推力，可减轻舵承磨损；
舵机控制流程图演示教学
舵机控制流程图常规舵机控制流程图1.5ms脉宽)带动电位器柄旋舵机电路方框图0.5—2.5msDC马达舵机说明1,电机经过变速(减速)后连接到电位器柄旋转2,输入脉冲宽度为0.5—2.5ms,周期为3ms—20ms(数字舵机的脉冲周期因不同的客户使用的周期不同,常用为10ms;模拟舵机周期为20ms.)3,脉冲宽度,表示电位器转动的角度不同(即舵臂角度不同) 4,电机转速为14000/分钟,减速比为250:1,要求舵角转速为0.10-0.2S/60度(此部份与电机转速有关,程序方面需注意及时扫描电位器角度而给电机改变不同供电方式),扫描不及时易出现舵臂回抖现象.5,脉冲宽度不变的情况下,能锁住电机.6,堵转4秒钟后,电机进入低压供电(或PWM少占空比)工作模式,堵转一旦去除,电机供电进入正常模式.程序其它要求(因客户要求不同,需做不同类型的舵机)1,马达供电PWM(周期或占空比可调)2,电位器角度识别精度可调(1023分,255分,511分..)3,舵转动角度可调(-90 +90度)参考电路图:VR15KR1220C4104123J1CON3VDDS11G12S23G24D25D26D17D18U1UD4606GS11G12S23G24D25D26D17D18U2UD4606GVDDVDDVSS1P3.0/SCL2SDA/P3.13VPP/P3.24ADC8/P005ADC9/P016ADC10/P027ADC11/P038ADC12/P049ADC13/P0510ADC14/P0611ADC0/P1012ADC1/P1113ADC2/P1214ADC3/P1315ADC4/P1416ADC5/P1517ADC6/P1618ADC7/P1719VDD20U3SC51P5708SN+C210uin3G1o u t2U4XC6206-33+C310USinSin3.3V3.3VR3220KR4220K A-+MG1MOTOR SERVO R21KC1104o u t1o u t2o u t3o u t4o u t1o u t2o u t3o u t4mo ter正转1111反转111111STOP STOPSTOP 电机正转电机反转不良舵机现象:1,堵转保护人为堵转电机时,约3秒后电机进入低电流(即低压,占空比少)供电方式,用以降低电机损耗而保护舵机.堵转一旦去除,电机需立即进入正常供电方式.不良现象:A,无保护功能B,堵转去除后电机不能马上进入正常状态2,马达抖动轻微外力作用舵臂时,因电位器角度有此而有细微变化(如:0.02度)下,马达转动以校正角度差.不良现象:A,马达校正时力度过大在,是出现抖动现象.(如角度差与电机供电时间或PWM没有建立关系;全压供电方式)堵转保护流程图无刷舵机控制流程图。
最新第10节课舵机与舵回路总结ppt课件
第四章 舵机与舵回路
▪ 4.1 舵机（执行机构）结构及工作原理 ▪ 4.2 舵机的特性分析 ▪ 4.3 舵回路
4.1 舵机（执行机构）结构及工作原理
▪ 舵回路（伺服系统）是飞行自动控制系统中不可缺少的组 成部分，它按照指令模型装置或敏感元件输出的电信号操 纵舵面，实现飞机角运动或航迹运动的自动稳定与控制。
B 阻尼力矩
M j 折算到鼓轮上的铰链力矩 i
舵面角 k 鼓轮角 “△”表示增量
“－”表示舵面转的方向与鼓轮转的方向相反
4.1.3 电液复合舵机结构及工作原理
▪ 工作原理： ▪ 驾驶杆移动到某一位置后，由于固连与舵机壳体的支点A
和拨油杆H与壳体一起移动，而主滑阀不随壳体运动，其 窗口重新关闭，舵机壳体也停止运动。人工驾驶时，舵机 壳体始终跟随驾驶杆的移动按比例移动。
4.1.3 电液复合舵机结构及工作原理
▪ 工作原理： ▪ 电磁转换机构通电时，转换机构的衔铁向左移动，堵住喷
4.1.3 电液复合舵机结构及工作原理
▪ 工作原理： ▪ 当人工驾驶时，驾驶员操纵驾驶杆H使摇臂上B点绕A点
转动，带动滑阀一起运动，高压油经环形槽C与被打开的 窗口D 1（或 D 2 ），流入大作动筒的一腔 E （2 或 E 1 ）另一腔 E（1 或 E 2 ）的油液则经窗口 D 2 （或 D 1 ）与系统Ⅰ的回油路 Q（2 或 Q 1 ）相通，经主滑阀的空心孔流回油箱。在大作动 筒两腔压差的作用下，舵机壳体移动，经传动连杆操纵舵 面偏转。
▪ 舵回路是由若干个部件组成的随动系统，其舵机是执行元 件，它的负载（舵面上的铰链力矩）是随飞行状态变化的 该负载对舵机和舵回路有较大的影响。
4.1.1 电动舵机结构及工作原理
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舵机控制板电路图
章节一：简介
在现代工业和机器人控制领域，舵机控制板（Servo control board）扮演着重要的角色。
它是一种用于驱动舵机的电路板，能通过控制信号来产生特定的角度运动。
舵机控制板广泛应用于机器人、无人机、车辆等多种领域，是实现精确控制和运动的关键组成部分。
本论文将介绍一种基于舵机控制板的电路图设计。
章节二：舵机控制板的电路图设计
舵机控制板主要由三部分组成：舵机驱动器、控制芯片和电源电路。
1.舵机驱动器：舵机驱动器是用于驱动舵机电机的关键部分。
它通常由一个H桥驱动器组成，能够提供足够的电流和电压
来驱动舵机。
H桥驱动器具有高效、高功率的特点，在舵机转动过程中能提供所需的动力，是舵机控制板设计中不可或缺的部分。
2.控制芯片：控制芯片是舵机控制板的核心部件，承担着接收
信号、解码信号和控制舵机的功能。
常见的控制芯片有PWM
控制芯片和微控制器。
PWM控制芯片能够根据输入的脉冲信
号产生特定的PWM波形，通过控制这些波形的占空比来控制
舵机的角度。
而微控制器则拥有更大的灵活性和功能性，在需要更复杂控制算法时，可以使用微控制器来实现。
3.电源电路：电源电路为舵机控制板提供所需的电流和电压。
通常采用直流电源供电，可以通过设计合适的电压调节电路来保证传输的电压稳定。
同时，为了保证舵机的正常运行，电源电路还需要考虑舵机的最大电流要求，以确保舵机能够正常工作。
章节三：电路图实例及其功能分析
下图为一种常见的舵机控制板电路图设计实例：
[图片]
该电路图采用了PWM控制芯片来生成与输入信号相对应的PWM波形，通过H桥驱动器来驱动舵机电机。
同时，电路图还包括了电源电路来为整个舵机控制板提供电源。
通过PWM控制芯片，控制信号输入舵机控制板后，控制芯片将收到的信号解码成特定的PWM波形。
波形的占空比决定了舵机的角度，从而实现对舵机的精确定位。
而电源电路则负责将直流电源转换为合适的电压。
通过电源电路的设计，可以保证信号的稳定性和舵机的正常工作。
章节四：总结和展望
舵机控制板的电路图设计是实现精确控制和运动的关键环节。
本篇论文介绍了舵机控制板电路图的设计原理和实例，并对其
中的舵机驱动器、控制芯片和电源电路进行了分析。
通过了解和设计有效的舵机控制板电路图，能够更好地应用于机器人、无人机和车辆等领域，提高其精确控制和运动的能力。
未来，随着科技的不断进步，舵机控制板电路图的设计也将更加复杂和先进。
例如，采用更高性能的控制芯片和驱动器以实现更高精度的控制，加入传感器以实现闭环控制等。
这将进一步推动舵机控制板在工业和机器人领域的应用，并为精确控制和运动带来更多的可能性。
独特而美丽的自然风景是地球上最宝贵的财富之一。
保护自然资源和环境已成为当今社会的重要议题。
保护自然环境不仅可以维护生物多样性，还可以确保人类的可持续发展。
在本文中，我将探讨为什么保护自然环境对人类十分重要，并提出一些建议来实现这一目标。
首先，保护自然环境对于维护生物多样性至关重要。
地球上的每一个物种都在自己的生态系统中发挥着独特的作用。
生物多样性是生态系统的重要组成部分，它维持着地球上的生态平衡。
如果我们不保护自然环境，许多物种将会灭绝，导致生态系统的破坏和生态平衡的打破。
这将不仅对自然界造成巨大的损失，也将给人类带来无法估量的后果。
其次，保护自然环境也是为了保护我们自己。
自然环境提供了许多重要的生态服务，如空气净化、水资源供应、土壤保持和气候调节等。
如果我们不保护自然环境，我们将面临更多的自然灾害，如洪水、干旱和海平面上升。
此外，空气和水污染也会严重影响我们的健康。
因此，保护自然环境有助于确保我们的生存和福祉。
然而，保护自然环境并不是一件容易的事情。
我们需要采取一系列的措施来实现这一目标。
首先，政府和国际组织应该加强法律法规和国际协定，以保护自然环境。
这些法律和协定应该涵盖各个方面，从森林保护到海洋保护，从空气污染到土壤退化。
此外，政府还应该加大对环境保护机构的支持，确保他们有足够的资源和权力来履行自己的职责。
另外，教育也是促进环境保护的重要手段。
通过教育，我们可以增强人们对自然环境重要性的认识，培养他们的环保意识。
学校和大学应该把环境教育纳入课程中，并鼓励学生参与环保活动。
此外，媒体也可以发挥积极的作用，通过报道环境问题和环保行动，引起公众的关注和行动。
除了政府和教育机构的作用，个人也应该承担起保护自然环境的责任。
我们每个人都可以采取一些简单的行动来减少我们对环境的负面影响。
例如，我们可以节约用水和能源，减少废物产生，鼓励可持续的消费和出行方式。
此外，我们还可以参与志愿者组织和环保活动，为保护自然环境贡献自己的一份力量。
总之，保护自然环境是维持地球生态平衡和人类可持续发展的关键。
我们需要共同努力，采取行动来保护自然环境。
政府、教育机构和个人都应发挥重要作用，通过加强法律法规、加强环境教育和改变个人行为，实现环境保护的目标。
只有这样，我们才能确保我们的子孙后代能够继续享受自然的美丽和恩惠。
让我们共同努力，为保护自然环境贡献自己的一份力量吧！。