Учебное пособие по подключению сервопривода и материнской платы: как подключить провод заземления, сигнальный провод источника питания и сделать это за несколько простых шагов

Какая самая большая головная боль при игре ссервоприводс? Правильно, это связь. Часто мы с радостью пишем код только для того, чтобы обнаружить, чтосервоприводнеподвижен. После долгого поиска неисправности выясняется, что проводка неправильная или контакт плохой. Поэтому понимание того, как правильно «рука об руку» междусервоприводи материнская плата — это первый и самый важный шаг на пути к успеху.

Как соединить сервопривод и материнскую плату

Подключение на самом деле проще, чем вы думаете. За сервоприводом обычно располагаются три линии: коричневая (или черная), красная и оранжевая (или желтая). Обязательно запомните этот цветовой код: коричневый — это провод заземления (GND), красный — провод питания (VCC, обычно 5 В), а оранжевый — сигнальный провод. Все, что вам нужно сделать, это подключить эти три провода к соответствующим контактам на материнской плате. Обычно на материнской плате четко обозначены GND, 5 В и цифровые номера контактов. Вам просто нужно подключить коричневый провод к GND, красный провод к 5 В и оранжевый провод к цифровому контакту (например, контакту 9), и все готово физически. Все так просто, пока цвет правильный, неправильной вставки не будет.

Позже, после того как вы завершите вышеуказанное физическое подключение, вам все равно потребуется выполнить некоторые необходимые настройки. Например, в соответствующей программе управления контакты, подключенные к сервоприводу, необходимо инициализировать и настроить так, чтобы управляющий сигнал можно было точно отправлять на сервопривод. В зависимости от конкретной модели и требований к использованию сервопривода может потребоваться регулировка некоторых параметров, таких как частота сигнала, рабочий цикл и т. д., чтобы гарантировать, что сервопривод может вращаться на ожидаемый угол и скорость. Хотя эти настройки не сложны, они играют жизненно важную роль в нормальной работе сервопривода. Только после выполнения всех этих шагов сервопривод сможет работать должным образом в вашем проекте.

Почему мой сервопривод не отвечает?

Если сервопривод не отвечает, не сомневайтесь сразу в коде. Фактически, более половины всех случаев вызваны проблемами с подключением.

‼️Для начала проверьте блок питания. Многие материнские платы имеют ограниченный выходной ток 5 В. Если они не могут переместить большой сервопривод, он вообще не будет двигаться. В это время требуется внешний источник питания, но будьте осторожны, чтобы соединить красный провод сервопривода, провод заземления материнской платы и провод заземления внешнего источника питания вместе, то есть «общее заземление», иначе сигнал не может быть передан.

‼️Во-вторых, необходимо проверить сигнальную линию. Чтобы подтвердить, к какому контакту на материнской плате он подключен, номер контакта должен совпадать с указанным в коде. Например, если в коде указан контакт 9, а вы подключите его к контакту 10, то сервопривод точно не будет реагировать.

К какому выводу следует подключить сигнальную линию?

Имеет значение, какой контакт вы выберете, но не все контакты подходят для прямого подключения к сервоприводу. На большинстве материнских плат не все контакты могут выдавать стабильные сигналы ШИМ (широтно-импульсной модуляции) для управления сервоприводом. Обычно контакты, отмеченные тильдой «~», являются контактами ШИМ, например 3, 5, 6, 9, 10 и 11. Для управления обычными сервоприводами предпочтительны эти контакты с функцией ШИМ. После его подключения вы сможете точно контролировать угол поворота сервопривода через программу. Если вы не уверены, вы можете проверить схему описания контактов вашей материнской платы или напрямую выполнить поиск по запросу «модель вашей материнской платы + схема контактов», что очень удобно.

Как подключить внешний источник питания, если питания недостаточно?

Если сервопривод трясется или отсутствует питание, возможно, это связано с тем, что он «голоден» и питания недостаточно. В это время нужно дать ему отдельный «дополнительный корм». Конкретная операция: найдите подходящую батарею или адаптер питания, подключите положительный электрод к красному проводу сервопривода, а отрицательный электрод - к коричневому проводу сервопривода и GND (заземляющему проводу) материнской платы. Таким образом, огромный ток вращения сервопривода берется непосредственно из внешнего источника питания, больше не потребляя слабый ток материнской платы, обеспечивая стабильную работу материнской платы. В то же время общее заземление может гарантировать, что сигналы, передаваемые обратно по сигнальной линии, будут иметь единую опорную точку напряжения. Точно так же, как два человека звонят по телефону, хотя каждый использует свою собственную энергию, они должны находиться на одном канале сигнала.

Как соединить несколько сервоприводов с помощью макета

Когда ваш проект требует использования более двух сервоприводов, просто подключить их напрямую к материнской плате будет неудобно. В этом случае макетная плата станет вашим отличным помощником. Вы можете подключить все красные провода сервопривода параллельно к ряду положительных разъемов на макетной плате (с помощью красной перемычки), соединить все коричневые провода параллельно отрицательным разъемам (с помощью черной перемычки), а затем провести линию от ряда положительных и отрицательных полюсов для подключения к 5 В и GND материнской платы.

Что касается каждой оранжевой сигнальной линии, ее необходимо подключить к различным цифровым контактам 2, 3 и 4 на материнской плате. Разводка проводки таким способом будет не только выглядеть аккуратно и упорядоченно, но и гарантировать, что каждый сервопривод сможет стабильно получать питание от материнской платы (при условии, что сервоприводов не много и ток не большой), либо он может получать питание от внешнего блока питания.

Как использовать плату расширения для упрощения подключения сервопривода

Если вы часто занимаетесь проектами роботов, вы обнаружите, что каждый раз подключать и отключать сервокабель довольно сложно. В настоящее время плата расширения сервопривода (например, 16-канальная плата ШИМ-привода) может значительно повысить ваше чувство счастья. Вам нужно только подключить его к материнской плате, а затем подключить три провода сервопривода к соответствующему интерфейсу платы расширения. Плата расширения имеет собственный адрес и сообщает материнской плате, как ею управлять, посредством связи I2C (простой метод двухпроводной связи). Более того, плата расширения обычно поставляется с собственными клеммами для подключения проводов, которые можно напрямую подключить к внешнему источнику питания высокой мощности и легко управлять более чем дюжиной сервоприводов, полностью освобождая материнскую плату.

Хорошо, что касается соединения между сервоприводом и материнской платой, основные моменты на самом деле таковы: определить цвет провода, выбрать правильный контакт и обеспечить достаточный источник питания. Я надеюсь, что эта статья поможет вам избежать некоторых обходных путей. С какой самой странной проблемой подключения сервопривода вы сталкивались раньше при работе над проектом? Добро пожаловать, поделитесь своим опытом в области комментариев и вместе избегайте ловушек! Если вы найдете это полезным, не забудьте поставить лайк и поделиться им со своими друзьями, которые играют в электронику рядом с вами.