1.Dynamixel伺服舵机控制
2.FPGA之旅设计99例之第十六例----舵机驱动
3.船用舵机控制电路原理
4.PCA9685：I2C转16路PWM，总线总线助力你的舵机舵机系统
5.雕爷学编程Arduino动手做（161）---16路PWM舵机驱动板PCA9685
6.舵机原理是什么

Dynamixel伺服舵机控制

       舵机，作为一种电机执行器，驱动驱动具备角度持续变化与保持输出的源码源码特性。我最早接触舵机是总线总线在制作固定翼模型飞机时，利用KT泡沫板裁剪、舵机舵机discuz游戏插件源码热熔胶固定机身，驱动驱动安装无刷电机在机头，源码源码以及两翼和尾翼上的总线总线舵机，分别控制副翼和航向。舵机舵机当时由于是驱动驱动学生，预算有限，源码源码常用的总线总线是9克SG塑料舵机和银燕ESMAII，它们轻便、舵机舵机成本低且适合小型负载。驱动驱动这类舵机通过单片机输出PWM信号控制，但资源消耗高，不适合精细控制的机器人。

       AX-A伺服舵机是更高级的选择，它具备精准的位置和速度控制、柔性驱动、状态反馈、系统报警、总线通讯与分布式控制等特点。本文将以Dynamixel AX-A伺服舵机为例，使用STMF控制器，详细讲解其控制原理、方法与代码，适用于Dynamixel其他系列舵机。

       AX-A的通讯协议需要通过总线将多个不同ID的舵机连接，控制器发送指令包至舵机，舵机反馈状态包回传。指令包格式包括帧头、ID、长度、淘宝客商品库源码执行指令码、附加信息与校验码。配置USART3作为串口，设置波特率为，广播ID（0xFE）用于设置舵机波特率。指令包由帧头、ID、长度、指令码（0x）、写入地址（0x）与目标值（0x）组成，通过计算校验码确保通信准确性。设置函数BaudRateSetup()实现波特率同步。

       为了知道每个舵机的ID，可以采用广播ID（0xFE）进行ID设置，通过读写EEPROM区地址3的ID条目来定制ID值。设置函数SetID()使用类似方法实现，包含ID地址、写入值与校验码。指示灯设置函数SetLED()通过RAM区地址的值控制指示灯状态。

       完成舵机配置后，通过硬件电路连接，包括USART3的PB与舵机data线、3S航模电池供电。主函数调用配置函数后，指示灯由熄灭变为红色常亮，表明波特率和ID设置成功。

       AX-A舵机有两种工作模式：轮子模式与关节模式。轮子模式实现°无限旋转，关节模式则在设定角度内运动。通过代码实现这两种模式的切换，展示舵机的灵活性与控制能力。

       完整示例代码包含头文件和源代码，具体实现步骤请参考数据手册与以上介绍，编写功能丰富的教育平台网站源码控制函数。

FPGA之旅设计例之第十六例----舵机驱动

       FPGA之旅设计第十六例：舵机驱动详解

       在FPGA设计的系列教程中，第十六例将展示如何利用最少的三个IO接口驱动舵机，实现全角度旋转。通常，这种模块已预先通过杜邦线连接，只需识别其三种颜色来识别IO功能。

       控制舵机的旋转相当直接，只需给信号IO口一个特定的高电平脉冲，根据脉冲的持续时间，舵机会旋转到相应角度。以°舵机为例，输入信号的周期是ms，0.5ms至2.5ms对应舵机的0°至°范围。理解了这个原理后，编写Verilog代码就变得轻松了。

       考虑到MHz的时钟频率，ns为一个周期。要控制ms的旋转，需要_个周期；0.5ms需要_个周期，2.5ms则为_个周期。列出这些周期数是为了方便将角度转换为对应的周期数。例如，°对应_个周期，意味着每一度需要个周期，0°对应_周期。要控制角度为X，只需计算(X * ) + _个周期作为高电平持续时间。

       通过简单的代码实现，你就可以轻松地控制舵机了。具体代码可以在公众号回复“FPGA之旅设计例之第十六例”获取。现在就动手实践，让舵机在FPGA的指令下灵活旋转吧！

船用舵机控制电路原理

       船用舵机控制电路由主电路和辅助电路构成。主电路包括电机驱动电路和舵机控制电路，简单的管理系统源码其中电机驱动电路的任务是将电能转换为机械能，推动舵机转动；舵机控制电路接收来自驾驶员的指令，通过执行器调整舵机的角度和方向。辅助电路主要包括信号处理电路和传感器电路，信号处理电路负责处理来自传感器的数据，并将处理结果传递给舵机控制电路；传感器电路监测舵机的位置、速度等参数，并将数据反馈给信号处理电路。

       主电路和辅助电路相互协作，共同确保舵机的有效控制。信号处理电路确保舵机控制指令的准确执行，而传感器电路则提供舵机位置和速度的实时数据，确保系统的稳定性和可靠性。整个船用舵机控制电路的设计旨在确保船舶在各种航行条件下的安全性与稳定性。

       电机驱动电路采用先进的变频技术，以适应不同航行条件下的需求。舵机控制电路则通过先进的算法，确保舵机能够在复杂的航行环境中做出快速、精确的响应。信号处理电路使用高效的信号处理算法，提高舵机控制的精度。传感器电路通过高精度传感器，准确检测舵机的状态，为信号处理电路提供可靠的数据支持。

       通过这些电路的协调工作，船用舵机控制电路能够实现对舵机的有效控制，从而确保船舶在各种航行条件下的安全与稳定。此外，通过不断的技术创新和优化，该系统能够适应未来船舶航行技术的发展需求。

       为了提高系统的响应速度和精度，设计者采用了先进的反馈控制技术。这种技术能够快速调整舵机的运动，以适应舵机控制电路接收到的微信端源码下载指令。同时，通过采用智能算法，舵机控制电路能够根据传感器电路提供的实时数据，调整舵机的运动参数，以实现最佳的航行效果。

       此外，为了确保系统的可靠性，设计者还采用了多重冗余设计。例如，信号处理电路和传感器电路都采用了冗余设计，以防止单点故障导致的系统失效。同时，主电路中的电机驱动电路和舵机控制电路也采用了冗余设计，以确保在任何情况下都能够实现舵机的有效控制。

       通过这些技术手段，船用舵机控制电路能够实现对舵机的有效控制，从而确保船舶在各种航行条件下的安全与稳定。未来，随着技术的发展，该系统将进一步提高其性能和可靠性，以适应更复杂的航行需求。

PCA：I2C转路PWM，助力你的系统

       PCA是一种主要用作I2C转路PWM的集成电路，适用于舵机控制、LED颜色控制等。其控制精度在Hz的控制频率下，脉宽为0.5ms~2.5ms，具备位分辨率（级），具体精度计算需参考相关资料。

       PCA有两种封装形式：TSSOP与HVQFN，各有相应的引脚排列。每个引脚的功能描述如下图所示。引脚A0-A5共同决定器件地址，由于有6个引脚参与，因此可有个不同的器件地址。除了LED All Call address (E0h)和Software Reset address (h)外，实际可用地址为个，理论上，1个I2C接口可控制多达路PWM。器件地址的设置示意图如下图所示。默认情况下，若A0-A5全部接地，则器件地址为0x。

       默认状态下，上电复位后，寄存器地址默认值为0，具体寄存器地址及其用途见下图。重点关注以下寄存器：模式设置寄存器、PWM通道寄存器与占空比设置、PWM周期（频率）寄存器与周期（频率）设置。

       在使用模式设置寄存器时，需注意以下事项：首先介绍MODE1寄存器，其功能如下图所示。在配置模式时，特别关注MODE2寄存器的各位功能，如图所示。

       PWM通道寄存器的设置如下图所示，每个通道有4个寄存器，每个寄存器图解如图所示。在设置PWM占空比时，首先配置舵机，例如ON < OFF情况。特殊情况下，PWM周期大于定时器一次计数时，配置ON>OFF情况。

       配置PWM频率时，一般采用内置晶振，频率为MHz。通过配置PRE_SCALE寄存器来调整频率，其与PWM频率的关系见下图。若使用内置晶振，取osc_clock=，update_rate=（舵机控制频率Hz）。

       推荐硬件设计时，确保OE引脚接低电平以确保IC使能。若连接LED灯，则推荐连接方式如下图所示。

       软件设计部分，Micro:bit平台采用TypeScript（JavaScript的超类）进行底层开发，提供基本操作方法及其思路。日后再更新C、C++及其它平台（STM、Linux树莓派、Arduino等）的操作方法。Micro:bit驱动PCA的源代码提供，注意源代码中的时间为us，与教程中的ms不同。

       树莓派平台采用Python驱动PCA，首先安装Python和smbus库。Python代码如下所示，保存文件名为pca.py，命令行进入该文件所在的路径，运行该Python脚本。执行命令后，即可控制舵机从0度转到度，再从度转到0度。

雕爷学编程Arduino动手做（）---路PWM舵机驱动板PCA

       雕爷学编程动手做Arduino实验（）：路PWM舵机驱动板PCA

       Arduino世界中的传感器与执行器模块丰富多样，而PCA作为一款通道PWM舵机驱动板，因其I2C通信的特性而备受关注。在实践与学习的驱动下，我将进行一系列的实验，旨在通过实践分享我的探索过程，无论成功与否，都会记录下来，期待能启发大家共同进步。

       本次实验关注的是PCA，它是一款位精度的I2C总线控制芯片，最初用于LED调光，但现在广泛用于舵机、电机等PWM控制设备。它的优势在于只需两根I2C线，就能扩展主控芯片的控制能力，尤其在需要控制的设备数量超过主控的GPIO引脚时，它的优势更加明显。

       PCA特别优化于RGB/RGBA彩色背光应用，每个通道拥有独立的位PWM控制器，可设置频率和占空比，以精准控制LED亮度。它支持快速模式Plus，提供更高的频率和密集的总线操作。相比PCA，PCA拥有更多的特性，如独立的LED开启/关闭时间编程、更高的LED亮度控制步数、以及同步多个设备的可编程分频器等。

       PCA的电路板设计包括PCA芯片、电源输入、电源指示、伺服电机连接器、反向极性保护、级联连接选项、大容量电容和保护电阻，使其适用于各种舵机驱动场景。通过这些组件，你可以轻松操控路伺服电机，扩展Arduino的控制范围。

       通过实际操作PCA，不仅能掌握PCA的工作原理，还能提升对I2C通信的理解和应用能力。让我们一起动手，用代码和硬件交互，体验PCA的魅力吧。接下来，我们将会展示PCA的电原理图，以便于深入理解其工作原理和实际应用。

舵机原理是什么

       舵机原理是什么？

       舵机的工作原理。舵机常用的控制信号是一个周期为毫秒左右，宽度为1毫秒到2毫秒的脉冲信号。当舵机收到该信号后，会马上激发出一个与之相同的，宽度为1.5毫秒的负向标准的中位脉冲。之后二个脉冲在一个加法器中进行相加得到了所谓的差值脉冲。

       输入信号脉冲如果宽于负向的标准脉冲，得到的就是正的差值脉冲。如果输入脉冲比标准脉冲窄，相加后得到的肯定是负的脉冲。此差值脉冲放大后就是驱动舵机正反转动的动力信号。

       舵机电机的转动，通过齿轮组减速后，同时驱动转盘和标准脉冲宽度调节电位器转动。直到标准脉冲与输入脉冲宽度完全相同时，差值脉冲消失时才会停止转动！，这就是舵机的工作原理。

舵机驱动原理

       舵机是一种常用于控制角度位置的电机，其驱动原理基于PWM（脉宽调制）信号。下面详细介绍舵机的驱动原理：

       1. 脉宽调制（PWM）信号：PWM信号是一种矩形波信号，通过调节脉冲的高电平时间来控制信号的占空比。通常，脉冲的周期为毫秒（ms），高电平时间（也称为脉宽）在0.5~2.5毫秒范围内。

       2. 脉宽对应角度：舵机根据接收到的PWM信号来确定要转动的角度。通常情况下，0.5毫秒的脉宽对应舵机的最小角度，2.5毫秒的脉宽对应舵机的最大角度，1.5毫秒的脉宽对应舵机的中间角度。

       3. 控制电路：舵机驱动电路通常由控制芯片和驱动电源组成。控制芯片负责接收外部控制信号，并产生相应的PWM信号输出。驱动电源为舵机提供所需的电力。

       4. 反馈信号：一些高级舵机还具有反馈功能，可通过返回的信号数据来确定舵机的角度。这种反馈信号可以用于实现精确的位置控制。

       当收到PWM信号后，舵机的驱动电路会根据脉宽的值来控制电机的转动方向和速度。具体操作步骤如下：

       - 当脉宽为0.5毫秒时，电机会向一个极限角度方向转动。

       - 当脉宽为1.5毫秒时，电机会停止转动，保持在中间位置。

       - 当脉宽为2.5毫秒时，电机会向另一个极限角度方向转动。

       通过调节PWM信号的脉宽，可以实现对舵机角度的精确控制。这使得舵机在机器人、遥控模型、机械臂等领域中得到广泛应用。