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简易伺服电机测试仪电路制作教程

2019-07-29 09:07:00

简介

说到业余爱好项目和初学者电子项目，伺服电机是我们经常使用的重要设备之一。伺服电机是各种项目的主要工作，如太阳能跟踪器，机器人手臂，障碍避免机器人等许多其他小型以及复杂项目。

在项目中使用伺服电机时，可能会遇到伺服电机无法正常工作等问题或者不提供完整（可能）的轮换。在这种情况下，一个简单的伺服电机测试仪电路将是有帮助的。

伺服电机测试仪是一种专门用于测试伺服电机功能的简单电路。您也可以使用此电路测试新购买的伺服电机，检查是否有故障。

注意：即使伺服电机是在很多工业和自动化应用中，我将这个项目的讨论局限于像TowerPro SG90（塑料齿轮）和TowerPro MG90S（金属齿轮）这样的伺服电机，它们经常用于爱好和DIY项目。

如何制作简单的伺服电机测试仪电路？

为了设计一个简单的伺服电机测试仪电路，您首先需要了解伺服电机的工作原理。我不会详细介绍伺服电机的工作原理，但会给出一个大致的想法。

基本上，伺服电机的工作原理是脉冲宽度调制或PWM。伺服电机的旋转角度由施加在伺服电机的脉冲引脚（或控制引脚）上的PWM信号控制（通常为橙色电线）。

更具体地说，提供给控制引脚的脉冲持续时间将决定伺服的旋转角度。我们知道，目前大多数伺服电机都可以从0度旋转到180度。当脉冲持续时间为1毫秒（1毫秒）时，伺服轴旋转到0度。

如果持续时间增加到1.5毫秒（1.5毫秒），伺服器将旋转90度。这是默认位置。当脉冲持续时间进一步增加到2毫秒（2 ms）时，伺服一直旋转到180度。

因此，为了制作和设计伺服电机测试仪电路，您需要生成PWM信号并控制脉冲的持续时间。为了产生PWM或脉冲宽度调制信号，我使用了旧的可靠555定时器IC。

伺服电机测试仪电路图

所需组件

555定时器IC

受测伺服电机（如TowerPro的SG90或MG90S）

按钮X 2

10KΩ电阻器X 2

10Ω电阻器X 2

750KΩ电阻（*用于电路设计中的信息）

100nF电容器X 2

Perf板或面包板

如何设计伺服电机测试仪电路？

首先，连接引脚8和4（VCC和RST）555定时器IC至+ 5V电源并将引脚1（GND）连接至地。短引脚2和6（TR和TH）并在引脚6和GND之间连接一个100nF电容，在引脚5（CV）和GND之间连接另一个100nF电容。

现在，连接引脚7（DIS）和+ 5V之间的10KΩ电阻。现在是棘手的部分。通过单独的按钮在引脚7和引脚6之间连接两个1KΩ和750KΩ的电阻，如电路图所示。

750KΩ电阻的选择不是强制性的。从理论上讲，12K电阻会产生必要的2ms脉冲，但实际上，我没有得到这个值。因此，通过大量的试错设置，我获得了750KΩ的满意结果。你的电路可能不一样。因此，我建议从12K开始逐渐增加所有其他值，直到得到结果。

现在，555定时器IC的输出即引脚3（ OUT）通过限流1KΩ电阻连接到NPN晶体管（BC547）。发射极端子连接到GND，集电极端子连接到伺服电机的脉冲引脚和10KΩ上拉电阻。

工作

如果简单伺服电机测试仪电路的工作原理很容易理解，您熟悉在Astable Multivibrator操作中使用555定时器IC。 555定时器IC配置为在稳定模式下运行，即方波模式。

在此模式下，可通过改变电阻器R2的值来修改脉冲宽度，即引脚7和6之间的电阻。所以，我已经习惯了带两个按钮的电阻器。按下第一个按钮时，连接1KΩ电阻，脉冲持续时间为1ms。这使伺服旋转到0度。

当我按下第二个按钮时，另一个电阻（在我的情况下为750KΩ）连接并产生2ms的脉冲持续时间。因此，伺服将旋转180度。

结论

这个项目设计了一个简单但高效的伺服电机测试仪电路，可用于测试TowerPro SG90或TowerPro MG90S等小型伺服电机。