舵机应该如何选型?谈谈模拟舵机、数字舵机和总线舵机的区别

代码人生 2023-08-15 15:55:31
197阅读

推荐视频:模拟舵机、数字舵机、总线舵机科普;舵机从开始到放弃;

很多时候,我们在购买舵机时,只知道考虑扭矩和控制方式。听说过舵机的分类,但不知道有什么区别。接下来详细讲解一下常用的三种舵机模拟舵机数字舵机总线舵机之间的区别。

目录

模拟舵机

数字舵机

总线伺服

总结

脉宽调制伺服

总线伺服

优势

缺点

建议

模拟舵机

(1) 相信大多数人在入门PWM波的时候,都是使用SG90来进行学习的。

(2)SG90作为模拟舵机的经典款式,价格便宜,结构紧凑。但SG90在实际运行中一般不使用,因为其扭矩太小,达不到控制效果。

(3)当我们使用SG90时,需要一个不断的输入50HZ(20ms周期)的方波,通过调节这个正弦波的占空比来设置舵机的旋转角度。

(4)除了SG90这种模拟舵机外,我们还有MG995、MG996R、MG90S等,其他型号的模拟舵机可以按需提供更高的扭矩。大多数情况下都可以使用。

舵机应该如果选择?讲讲模拟舵机,数字舵机和总线舵机的区别_舵机

数字舵机

(1)什么是数字舵机?其实很容易理解,数字舵机可以理解为模拟舵机的升级版。

(2)数字舵机与模拟舵机从构造类似(几乎一样)。

(3)数字舵机比模拟舵机多了一个微控制器,从而可以获得更快的响应频率。

(4)数字舵机虽然比模拟舵机多了一个单片机,但都是写单片机程序的时候,控制方法都是一样的。基本上是50HZ(周期为20ms的方波),控制占空比来设置舵机的角度。

(5)只不过数字舵机内部的单片机会对接收到的50HZ方波进行处理,最后转换成300HZ或者更高频率的方波来控制舵机。这使得数字舵机拥有较高的精度非常快的响应速度成为可能。

(6)个人认为最重要的一点是数字舵机只需要一次PWM波可以一直保持角度!而模拟舵机需要持续的PWM波来保持角度!这样,一些资源相对较少的主控制器就可以具备控制多个舵机的能力。

注:如何理解角度保持?

我们可以购买两个舵机,一个是数字的,一个是模拟的。它们只输出一次相同的PWM 信号。然后我们尝试用手改变舵机的角度,我们会发现模拟舵机的角度可以轻松移动。但数字舵机可以感受到明显的阻力。

(7)数字舵机的死区也比模拟舵机的死区小。

(8)数字舵机的单片机也可以进行检测堵死和一些抖动,但是模拟舵机不能。检测封锁非常非常重要!因为当舵机堵转时,原本转化为机械能的能量无法释放,进而会转化为热能,导致舵机自烧。

我以前参加比赛的时候也遇到过这样的情况。我买的模拟舵机没有检测到卡死的情况。然后舵机被堵,堵住的时候人肉眼是分辨不出来的,我们以为是他到达了这个角度停止了。过了一会儿,舵机突然狂转,导致整个机械结构崩溃。你要知道,这是比赛开始的前一天!心态立马崩溃,一夜没睡。虽然最后修复了,但是在游戏过程中我的心脏却在狂跳,我能清晰的感受到心跳的感觉。

(9)虽然数字舵机有很多优点,但它仍然有缺点。比如数字舵机价格贵很多就比模拟舵机好!耗电一般也比模拟舵机的高为数字舵机。

舵机应该如果选择?讲讲模拟舵机,数字舵机和总线舵机的区别_舵机_02

舵机应该如果选择?讲讲模拟舵机,数字舵机和总线舵机的区别_数据_03

总线舵机

(1)这个舵机很有趣,他不是使用的PWM波控制,而是采用的串口控制(好像可以主控1个IO口进行控制,不过很麻烦,不建议)

(2)串行总线舵机最大的优点是一个串口可以控制多个舵机。每个舵机都有一个ID号。根据这个ID号,一个串口可以控制多个舵机。有点类似于I2C的仲裁机制。

(3)这个舵机也可以是支持角度回读,可以实时检测舵机当前的角度位置。

(4)我看到的串口总线舵机(我在淘宝上搜索了总线舵机,所以就不做广告了,因为没买过,不知道好不好),它还可以测量温度和电压值。检测,具有智能释放和失速功能。这是一个非常完美的功能,可以有效的处理我上面说的,舵机明显被挡住了,但是我们认为舵机停在指定角度了。

(5)这个舵机还有一个有趣的功能,可以从舵机变成电机。 (不推荐,浪费钱,最好自己买电机)

(6)说了这么多优点,我们来说说缺点。毫无疑问,一个字,!另一个问题是需要一个TTL的调试板。如果没有这样的调试板,那么就需要1个IO口来控制多个舵机,控制起来比较困难。

舵机应该如果选择?讲讲模拟舵机,数字舵机和总线舵机的区别_串口_04

舵机应该如果选择?讲讲模拟舵机,数字舵机和总线舵机的区别_嵌入式硬件_05

总结

PWM舵机

模拟舵机和数字舵机均为PWM 舵机。两者的区别如下:

舵机应该如果选择?讲讲模拟舵机,数字舵机和总线舵机的区别_串口_06

总线舵机

优点

(1)总线舵机可以用一个IO控制多个舵机,但控制过程极其麻烦。所以一般需要一块TTL调试板来成为串行总线舵机。方便写程序和控制

(2)总线舵机不再像PWM舵机那样,只能像舵机一样被主控传输数据。总线舵机可以向主控回传数据,方便查看舵机角度和堵死情况

(3)串行总线舵机线非常少,对于需要使用到多个舵机的时候,方便定位问题。至于PWM舵机,每个舵机需要多3根线,调试起来比较麻烦。

(4)寿命比PWM舵机的长为串行舵机。

缺点

(1)这么多优点,肯定有问题,贵!贵的要死!!!

(2)一定要板载一个TTL调试模块,变成串行总线控制,否则一个IO控制很麻烦

建议

(1) 如果主控硬件PWM资源较多,且不是高精度控制,则建议使用模拟舵机。因为在同等扭矩条件下,它确实比其他两者便宜很多。大部分情况都可以通过模拟舵机来处理,所以没有必要占便宜。

(2)当主控硬件PWM资源比较少,但主控需要处理的信息不多(即中断少),舵机数量不大,精度要求高时是平均水平。我推荐使用定时器模拟软件PWM,还是采用模拟舵机!我们追求性价比,不应该被人占便宜!

(3)当主控硬件PWM资源较少,且还有大量信息需要处理时(中断较多,有一类I2C协议数据需要传输)。那么定时器仿真软件PWM就不再推荐了。我推荐使用数字舵机,然后主控硬件PWM输出的IO连接到所有数字舵机,中间放一个继电器。继电器由普通IO控制。

舵机应该如果选择?讲讲模拟舵机,数字舵机和总线舵机的区别_数据_07

(4)当舵机数量过多时,主控PWM通道不够,上述方法也消耗大量IO口资源。杜邦线很多,排错非常困难。这时串行总线舵机就是首选。

the end
免责声明:本文不代表本站的观点和立场,如有侵权请联系本站删除!本站仅提供信息存储空间服务。