(SKU:RB-01C013)32路伺服舵機(jī)控制器

產(chǎn)品概述

32路伺服舵機(jī)控制器是一套最具性價(jià)比的微伺服電機(jī)控制器?？梢钥刂贫噙_(dá)32個(gè)伺服舵機(jī)協(xié)調(diào)動(dòng)作的軟硬件結(jié)合系統(tǒng)，它不但能實(shí)現(xiàn)位置控制和速度控制，還具有時(shí)間延時(shí)斷點(diǎn)發(fā)送指令功能。其主要由上位機(jī)軟件和伺服舵機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器組成。

通過(guò)PC機(jī)操作上位機(jī)軟件給控制器傳遞控制指令信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)多路伺服舵機(jī)的單獨(dú)控制或同時(shí)控制，控制指令精簡(jiǎn)，控制轉(zhuǎn)角精度高，波特率可以實(shí)時(shí)更改，體積小，重量輕，其可作為類人型機(jī)器人、仿生機(jī)器人、多自由度機(jī)械手的主控制器。此外還可以配合其他功能模塊實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制、傳感器反饋，構(gòu)建閉環(huán)控制系統(tǒng)。

隨著國(guó)內(nèi)外機(jī)械產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步，各大高校相繼開(kāi)設(shè)機(jī)械類創(chuàng)新課程和比賽，學(xué)生可將其應(yīng)用在各類機(jī)械創(chuàng)新作品中，起到優(yōu)化控制系統(tǒng)作用。

產(chǎn)品清單

32路伺服舵機(jī)控制器主板一塊
資料關(guān)盤一張（上位機(jī)控制軟件和產(chǎn)品說(shuō)明書）

規(guī)格參數(shù)

主控芯片：ATmega 8A
控制部分端子供電范圍：+7V—+12V
控制部分 DC 插頭供電范圍：USB 取電或DC直流 5V 開(kāi)關(guān)電源
伺服電機(jī)端子供電范圍：＋4V－＋6V
控制通道：32 路
通訊輸入：RS232（串口）或 TTL
伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)分辨率：大約1us , 約 0.09 度
波特率設(shè)置：2400、9600、38400、115200 通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)可以轉(zhuǎn)換
支持的伺服電機(jī)： Futaba or Hitec 以及各大國(guó)產(chǎn)品牌（如輝盛）等
PC接口：DB9F
脈沖寬度調(diào)節(jié)范圍：500us — 2500us
尺寸：65mm * 60mm * 1.5mm
固定孔：M3 * 4個(gè)
擴(kuò)展功能：提供外擴(kuò)上位機(jī)系統(tǒng)供電接口
指示燈：舵機(jī)供電指示燈（綠色）、運(yùn)行指示燈（紅色）

使用方法

控制器接口介紹

1號(hào)位置：DC - 5V 直流電源接口

此接口用于直接使用 USB 供電線給舵機(jī)控制器的芯片進(jìn)行供電。下圖是使用 USB 供電線給舵機(jī)控制器進(jìn)行供電，當(dāng)控制器插上 USB 供電線時(shí)，控制端口指示燈亮起。

2號(hào)位置：控制部分電源端子接口

此接口用于接插控制器控制部分供電電源，為增大選擇電源電壓范圍，特設(shè)此接口。下圖是使用 9V 電池給控制部分端子供電。工作電壓范圍：＋7V—＋12V。
注意：連接電源之前，要確認(rèn)好端子接口的正負(fù)標(biāo)識(shí)符，正確接線，避免接反而損壞控制器。1 號(hào)位置和 2 號(hào)位置不能同時(shí)連接，同時(shí)給芯片供電！

3號(hào)位置：伺服舵機(jī)供電電源端子接口

此接口用于接插伺服舵機(jī)供電電源。工作電壓：＋4V－＋6V（普通伺服舵機(jī)），若使用大功率伺服舵機(jī)，建議單獨(dú)供電，避免長(zhǎng)時(shí)間使用，致使板線發(fā)熱造成燒毀。功率注意：由于不同型號(hào)的伺服電機(jī)的耗電不同，而且運(yùn)行在帶負(fù)載時(shí)，耗電也不同，所以請(qǐng)以實(shí)際使用為準(zhǔn)。一般情況下，伺服舵機(jī)啟動(dòng)和滿負(fù)載的時(shí)候耗電達(dá) 1A～1.5A，而沒(méi)有負(fù)載時(shí)候只有約 150mA 耗電，所以請(qǐng)均衡考慮，根據(jù)同時(shí)運(yùn)動(dòng)的伺服舵機(jī)數(shù)量，來(lái)考慮電源的功率選擇。為防止意外，電源的選擇上，請(qǐng)確保不要使用功率小于設(shè)計(jì)中一半數(shù)目的電機(jī)滿功率運(yùn)行時(shí)的功耗。下圖中使用了一個(gè) 4 節(jié) 5 號(hào)電池盒給舵機(jī)控制器舵機(jī)供電端子進(jìn)行供電。

4號(hào)位置：外擴(kuò)上位機(jī)系統(tǒng)供電接口

此接口供電來(lái)源控制部分端子接口電源，可為自主開(kāi)發(fā)的上位機(jī)（51系列、AVR系列、DSP、ARM、Arduino等）板供電。備注：由于排針位置不使用時(shí)，容易造成短路，所以新升級(jí)的產(chǎn)品上沒(méi)有焊接這兩個(gè)針腳，但此功能正常，客戶如需要使用，可以自行焊接排針，用于給自己的上位機(jī)供電，如下圖所示：

5號(hào)位置：RS232 串口通信接頭

此端口使用標(biāo)準(zhǔn) RS232 串口電平進(jìn)行通訊，可以接插 USB-RS232 通信線或串口通信線和計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，接收實(shí)時(shí)控制指令。
下圖是使用 USB 轉(zhuǎn) RS232 接口線連接 32路舵機(jī)控制器和 PC 上位機(jī)的。

6號(hào)位置：TTL 通信接口

若使用此功能請(qǐng)將跳線帽取下，此接口可用于伺服舵機(jī)控制器與其他單片機(jī)開(kāi)發(fā)的上位機(jī)通信。
注意:要使用 32 路舵機(jī)控制器的 TX RX 引腳與上位機(jī)進(jìn)行通信，需要將接線接到靠近芯片一側(cè)的引腳上。

7號(hào)位置：波特率設(shè)置撥碼開(kāi)關(guān)

通過(guò)設(shè)置撥碼開(kāi)關(guān)，波特率可以在 2400 9600 38400 115200 四種數(shù)值中轉(zhuǎn)換。
注意：1代表ON，0代表OFF。具體對(duì)應(yīng)關(guān)系：11 - 115200; 10 - 38400; 01 - 9600; 00 - 2400，每次更改波特率數(shù)值后，都要給控制器重新上電啟動(dòng)，才會(huì)生效。控制器波特率默認(rèn)設(shè)置為115200。

8號(hào)位置：伺服舵機(jī)通道接口及標(biāo)識(shí)符

此接口可接插國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口的伺服舵機(jī)，包括模擬式和數(shù)字式兩種。接口側(cè)方有 1～32 通道的標(biāo)注符，表示伺服電機(jī)受哪一通道信號(hào)控制。每一行可以接插一個(gè)伺服電機(jī)。整行接口上面有 S/ + /- 的標(biāo)注，其中“-”表示接插伺服電機(jī)的地線（一般為黑色）；“＋”表示接插伺服電機(jī)的電源線（一般為紅色）；“S”表示signal（信號(hào)）接插伺服電機(jī)的控制信號(hào)線（一般為橘黃色或白色）。

9號(hào)位置：電源開(kāi)關(guān)

此開(kāi)關(guān)控制紅色端子（控制部分供電端子）和綠色端子（舵機(jī)部分供電端子）兩部分電源通斷。
開(kāi)關(guān)撥向標(biāo)有 ON 一端為接通電源; 開(kāi)關(guān)撥向 OFF 一端為切斷整個(gè)系統(tǒng)供電。

上位機(jī)軟件下載

目前上位機(jī)軟件可以正常運(yùn)行在：WindowsXP、Windows7、Windows8、Windows8.1 操作系統(tǒng)上
32路舵機(jī)控制器V3.0版本軟件下載
 CH341驅(qū)動(dòng)程序下載（適用于win7、win8、XP系統(tǒng)）

驅(qū)動(dòng)安裝

軟件操作方法

說(shuō)明：本教程使用 Windows7 操作系統(tǒng)進(jìn)行演示操作方法。

功能介紹

解壓下載的 32 路舵機(jī)控制器，雙擊 .exe 文件打開(kāi)軟件，界面如圖所示：

控制界面

串口參數(shù)設(shè)置區(qū)

功能按鍵

實(shí)際應(yīng)用

1.硬件連接
注意：硬件連接時(shí)，開(kāi)關(guān)要撥到 OFF 位置，確保接線無(wú)誤后，再開(kāi)啟開(kāi)關(guān)

使用 RS232 串口線連接 32 路舵機(jī)控制器和上位機(jī)（PC）
使用 USB 供電線給舵機(jī)控制器芯片進(jìn)行供電
舵機(jī)供電使用 4 節(jié) 5 號(hào)自鎖電池盒連接到舵機(jī)控制器的舵機(jī)供電端子（Servo）給舵機(jī)進(jìn)行供電
將實(shí)驗(yàn)舵機(jī)連接到控制器的 7 號(hào)接口

2.

Servo Control Software是實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)控制器通訊協(xié)議PC機(jī)上的專用WINDOWS控制軟件，本軟件操作控制簡(jiǎn)便，易學(xué)易用。2010年4月發(fā)布的第三版控制調(diào)試軟件，功能與界面更加人性化，不但包括前兩版軟件的所有功能，還增加了更多功能，下面主要介紹一下軟件的各項(xiàng)功能和使用方法。

1.串口設(shè)置說(shuō)明

此處可以選擇設(shè)置串口號(hào)和通信波特率，第三版軟件增設(shè)藍(lán)牙設(shè)備與USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)自動(dòng)識(shí)別功能。

2.控制通道設(shè)置說(shuō)明

控制通道序號(hào)與控制板上的序號(hào)一一對(duì)應(yīng)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要可選擇多路調(diào)控，伺服舵機(jī)接線一定要與控制軟件通道對(duì)應(yīng)，避免出現(xiàn)控制無(wú)效現(xiàn)象。然后將硬件設(shè)備按說(shuō)明書接好(注意：要使多個(gè)大扭矩金屬伺服舵機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，功耗比較大，請(qǐng)您使用開(kāi)關(guān)電源或者鋰聚合物電池)，如下圖：

A.速度控制設(shè)定功能：可以調(diào)試出任意速度，多路電機(jī)不同速度運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)時(shí)性好，速度精準(zhǔn)，加速減速任意設(shè)，藍(lán)色速度框內(nèi)不填寫速度時(shí)，默認(rèn)速度為3000，根據(jù)不同品牌伺服舵機(jī)的性能，執(zhí)行速度會(huì)有所不同，通常范圍1-3000，最大不超過(guò)6000
B.位置控制設(shè)定功能：通過(guò)拉動(dòng)滑條，即可實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)控制，也可以通過(guò)修改黑色位置框內(nèi)參數(shù)，調(diào)試出機(jī)器人不同動(dòng)作，500-2500分別對(duì)用-90-+90度，參數(shù)1500度對(duì)應(yīng)伺服舵機(jī)0度，此處為中位點(diǎn)。
3.操作設(shè)置

調(diào)整好合適指令點(diǎn)擊添加后，將會(huì)出現(xiàn)在控制指令回顯區(qū)中。第三版軟件又增加以下功能：

A.指令保存功能：可以將您調(diào)試好的指令集保存，自動(dòng)生成指令文檔，日期時(shí)間準(zhǔn)確，例如robotcode20090107_1550，您也可以個(gè)性化自命名，避免讀取指令文檔錯(cuò)誤或者重新編輯。
B.指令讀取功能：只要輕松點(diǎn)擊“打開(kāi)指令”按鍵，會(huì)進(jìn)入指令集文檔，選擇您要讀取的以往指令文檔，恢復(fù)當(dāng)前功能設(shè)置。
4.控制指令回顯區(qū)

控制指令回顯區(qū)內(nèi)的指令詳細(xì)說(shuō)明，參加控制指令集文檔中說(shuō)明。

5.發(fā)送指令時(shí)間設(shè)置

A.控制動(dòng)作完成時(shí)間功能：只要發(fā)送指令時(shí)間大于動(dòng)作完成時(shí)間，您就可以任意設(shè)置動(dòng)作的完成時(shí)間，軟件備有自動(dòng)調(diào)整功能，可將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平滑過(guò)渡，避免了機(jī)器人定格控制缺陷，如圖參數(shù)1000，對(duì)應(yīng)時(shí)間為1秒。 B.發(fā)送指令間隔時(shí)間功能：每條動(dòng)作指令發(fā)送間隔時(shí)間也可以通過(guò)滑桿設(shè)置，或輸入?yún)?shù)修改，如圖參數(shù)1500，對(duì)應(yīng)時(shí)間為1.5秒，每一條指令執(zhí)行完后，才能執(zhí)行下一條，發(fā)送指令時(shí)間一定要長(zhǎng)于伺服舵機(jī)執(zhí)行的時(shí)間，不然伺服舵機(jī)沒(méi)有完成當(dāng)先動(dòng)作就會(huì)執(zhí)行下一條動(dòng)作。 6.指令循環(huán)執(zhí)行激活

第三版軟件增加此項(xiàng)功能，可以讓您不必費(fèi)心點(diǎn)擊鼠標(biāo)啦，反復(fù)調(diào)試更加易用，可作為小型工業(yè)機(jī)械手主控板，動(dòng)作循環(huán)執(zhí)行，提供作業(yè)效率。

應(yīng)用例程

實(shí)驗(yàn)器材

實(shí)物連接圖

通過(guò)杜邦線連接UNO控制器和32路舵機(jī)控制器，注意連接的時(shí)候TX、RX是反接的，連接舵機(jī)到舵機(jī)控制器的13號(hào)引腳

本實(shí)驗(yàn)中我是直接使用鋰電池給舵機(jī)供電，您在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候可以使用雙路輸出開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行舵機(jī)控制器的舵機(jī)部分供電，因?yàn)橐呀?jīng)通過(guò)UNO控制器給32路舵機(jī)控制器的芯片進(jìn)行供電，所以不需要再給32路舵機(jī)控制器的芯片進(jìn)行單獨(dú)供電。

例子程序

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
}
void loop() 
{
  Serial.println("T1000 #12P1500");
  delay(1000);
  Serial.println("T1000 #12P2500");
  delay(1000);
  Serial.println("T1000 #12P500");
  delay(1000);
  Serial.println("T1000 #12P1500");
  delay(1000);
}

程序效果

程序下載到Arduino中后，舵機(jī)接在32路舵機(jī)控制器的13號(hào)引腳，舵機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，然后歸中位，循環(huán)控制。

微伺服舵機(jī)基本知識(shí)

簡(jiǎn)單介紹

微伺服舵機(jī)在無(wú)線電業(yè)余愛(ài)好者的航模活動(dòng)中使用已有很長(zhǎng)一段歷史，而且應(yīng)用最為廣泛，國(guó)內(nèi)亦稱之為“舵機(jī)”，含義為：“掌舵人操縱的機(jī)器”。舵機(jī)是一種位置伺服的驅(qū)動(dòng)器。它是機(jī)器人、機(jī)電系統(tǒng)和航模的重要執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它接收一定的控制信號(hào)，輸出一定的角度，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)的舵機(jī)有3條導(dǎo)線：電源線（紅）、地線（黑或灰）、控制線（白或橙黃）?？刂凭€的輸入是一個(gè)寬度可調(diào)的周期性方波脈沖信號(hào)（PWM），方波脈沖信號(hào)的周期為20 ms（即頻率為50 Hz)，當(dāng)方波的脈沖寬度改變時(shí)，舵機(jī)轉(zhuǎn)軸的角度發(fā)生改變，角度變化與脈沖寬度的變化成正比，也就是利用占空比的變化來(lái)改變舵機(jī)的位置?？梢?jiàn)，其主要用作運(yùn)動(dòng)方向的控制部件。下面以轉(zhuǎn)角范圍180度伺服為例，那么脈寬對(duì)應(yīng)的控制關(guān)系為：

詳細(xì)介紹

舵機(jī)結(jié)構(gòu)及控制詳細(xì)介紹

視頻演示

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32路伺服舵機(jī)控制器