硬件连接
舵机的硬件布线比较简单,我们只需要三条线:电源线,信号线,地线;舵机有三根接线,通常红线接VCC(正极),黑色或棕色接GND(负极),黄色或者白色则是PWM信号控制线。我们将电源线接至电源(面包板)的正负极,信号线则接至ARDUINO NANO的D3接收PWM信号。
当D3输出一个PWM信号时,舵机就会根据信号转动指定角度或者以指定速度旋转(360度舵机)。通常,舵机需要一个20ms左右的脉冲,该脉冲信号中,高电平部分为0.5ms至2.5ms范围。当脉冲中高电平为1.5ms时,舵机将转动至90度位置,或者静止不动(360度舵机),当脉冲大于1.5ms时,舵机转向180度方向或者正转,小于1.5ms时,转向0度方向或者反转。注意:不同类型和品牌的伺服电机之间最大位置和最小位置的角度可能会不同。许多伺服器仅旋转约170度(或什至仅90度),但宽度为1.5 ms的伺服脉冲通常会将伺服设置为中间位置(通常是指定全范围的一半);
怎么区分伺服电机、舵机、步进电机?伺服电机伺服电机是一个电机系统,它包含电机、传感器和控制器。准确地说,伺服电机不是说一个电机,而是一个系统。所以仅仅一台电机都不能算是伺服电机,因为他们并不具备伺服电机的功能。直流无刷电机可以是伺服电机里面的一部分,交流电机也可以是,但他们并不是伺服电机。作为一个系统,它可以有减速齿轮,也可以没有。
舵机是伺服电机的一种。步进电机步进电机英文是stepper/step/stepping motor。主要是依靠定子线圈序列通电,顺次在不同的角度形成磁场,推拉定子旋转。
步进电机的好处是,你可以省掉用于测量电机转角的传感器。因此在结构上和价格上有一定的优势。而且它的位置和速度控制相对简单。
其缺点是,第一,与同等功率的电机相比载荷比较小,没有角度传感器的情况下不能输出大力矩。第二,功耗相对较大,要么全开,要么全关。所以要么接近满功耗,要么就不能出力。(具体原因和结构可以查阅相关资料,网上到处都是,并不难以理解,我这里就不冗述了)。
因此步进电机一般只用于载荷较小而且十分确定、位置精度要求并不非常高,对体积敏感或在较低价格想要做到较高可靠性的场合。最常见的就是光驱、扫描仪、复印机等等。当然,它和舵机一样,也受到没有能力自行搭建伺服电机系统的业余爱好者的喜爱,在一些业余项目上面用于替代完整的伺服电机系统。
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