====== Сервоприводы PDM с удержанием угла: особенности применения и примеры кода ======

Сервоприводы PDM с удержанием угла — это моторы, которые управляются сигналом PDM (Pulse Duration Modulation) и способны удерживать заданный угол.

Сервоприводы с удержанием угла используются для моделирования движения различных механизмов: Привод с лёгкостью сможет открывать/закрывать заслонки для создания кормушки домашнему питомцу или для проектирования маленького тайника в квеструме. А ещё такие сервомоторы дадут возможность вашему роботу управлять руками или вращать головой.

===== Список моделей =====

^  Модель  ^  Форм-фактор  ^  Сигнал управления   ^  Обратная связь  ^  Назначение  ^  Внутренний интерфейс  ^  Диапазон вращения  ^
| [[amp>product/servo-fs90?utm_source=man&utm_campaign=servo&utm_medium=wiki|Feetech FS90]] / [[:products:servo-fs90|Документация]]  |  Микро  |  [[articles:servo-pdm-standard|PDM]]  |  Нет  |  Удержание угла  |  Аналоговый  |  0–180°  |
| [[amp>product/servo-ft90b?utm_source=man&utm_campaign=servo&utm_medium=wiki|Feetech FT90B]] / [[:products:servo-ft90b|Документация]]  |  Микро  |  [[articles:servo-pdm-standard|PDM]]  |  Нет  |  Удержание угла  |  Цифровой  |  0–180°  |
| [[amp>product/servo-fs90-fb?utm_source=man&utm_campaign=servo&utm_medium=wiki|Feetech FS90-FB]] / [[:products:servo-fs90-fb|Документация]]  |  Микро  |  [[articles:servo-pdm-standard|PDM]]  |  Да  |  Удержание угла  |  Аналоговый  |  0–180°  |
| [[amp>product/servo-fs0403-fb?utm_source=man&utm_campaign=servo&utm_medium=wiki|Feetech FS0403-FB]] / [[:products:servo-fs0403-fb|Документация]]  |  Микро  |  [[articles:servo-pdm-standard|PDM]]  |  Да  |  Удержание угла  |  Аналоговый  |  0–180°  |
| [[amp>product/servo-fs5106b?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Feetech FS5106B]]  |  Стандарт  |  [[articles:servo-pdm-standard|PDM]]  |  Нет  |  Удержание угла  |  Аналоговый  |  0–180°  |
| [[amp>product/servo-fs5109m?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Feetech FS5109M]]  |  Стандарт  |  [[articles:servo-pdm-standard|PDM]]  |  Нет  |  Удержание угла  |  Аналоговый  |  0–180°  |
| [[amp>product/servo-fs5519m?utm_source=man&utm_campaign=servo&utm_medium=wiki|Feetech FT5519M]]  |  Стандарт  |  [[articles:servo-pdm-continuous-rotation|PDM]]  |  Да  |  Удержание угла  |  Цифровой  |  180°  |
| [[amp>product/servo-fb5118m?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Feetech FB5118M]]  / [[:products:servo-fb5118m|Документация]] |  Стандарт  |  [[articles:servo-pdm-standard|PDM]]  |  Да  |  Удержание угла  |  Цифровой  |  0–300°  |
| [[amp>product/servo-ft6335m?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Feetech FT6335M]]  / [[:products:servo-ft6335m|Документация]] |  Стандарт  |  [[articles:servo-pdm-standard|PDM]]  |  Нет  |  Удержание угла  |  Цифровой  |  0–360°  |
===== Интерфейс управления =====
В сервоприводах PDM с удержанием угла положение выходного вала зависит от длины импульса. Для управления мотором необходимо подавать особый сигнал PDM (Pulse Duration Modulation) — импульсы постоянной частоты и переменной ширины. При поступлении с внешнего контроллера управляющего импульса начинка сервопривода генерирует мотору свой сигнал, длительность которого определяется датчиком обратной связи. Далее схема сравнивает длительность двух импульсов:

  * Если длительность разная → электромотор включается. Направление вала зависит от знака разности импульсов.
  * Если длины импульсов равны → электромотор останавливается. 

В сигнале PDM частота импульсов постоянна и равна 50 Гц, т. е. период подачи импульсов равен 20 мс. А вот ширина импульса изменяется, и именно от неё зависит выходной угол удержания мотора. Принято считать, что диапазону выходного угла 0–180° соответствует рабочая ширина импульса 544–2400 мкс.

В качестве примера приведём данные для популярного хобби-сервопривода [[amp>product/servo-fs90?utm_source=man&utm_campaign=servo&utm_medium=wiki|Feetech FS90]].

^  Период импульсов  ^  Ширина импульса  ^  Положение сервопривода  ^  Описание  ^
| 20 мс  | 544 мкс  | 0° | Максимальное положение вала по часовой стрелке CW| 
| 20 мс  | 1540 мкс  | 90° | Нейтральное положение вала|
| 20 мс  | 2400 мкс  | 180° |Максимальное положение вала против часовой стрелки CCW|

{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-info.1.png?nolink |}}

На разных приводах диапазон ширины импульсов и поворота вала может отличатся от стандартного. Например, есть сервоприводы с диапазонами 0–120° и 0–310°. Эти данные можно уточнить в [[#список_моделей|характеристиках]].

Даже в рамках одной и той же модели сервопривода существует погрешность, допускаемая при производстве, которая приводит к тому, что рабочий диапазон длин импульсов отличается. Для точной работы каждый конкретный сервопривод должен быть откалиброван: путём экспериментов необходимо подобрать корректный диапазон, характерный именно для него.

<WRAP center round info 85%>
Часто способ управления сервоприводами называют PWM (Pulse Width Modulation) или PPM (Pulse Position Modulation). Это не так, и использование этих способов может даже повредить привод. Корректный термин — PDM (Pulse Duration Modulation) в котором важна длина импульсов, а не частота.
</WRAP>

<WRAP center round tip 85%>
Если ваш сервопривод дребезжит, дёргается или стоит задача управлять несколькими серво, обратите внимание на плату расширения [[amp>product/arduino-multiservo-shield?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Multiservo Shield]].
</WRAP>




===== Сервоприводы с обратной связью =====

Среди сервоприводов PDM с удержанием угла также встречаются модели с обратной связью, у которых сигнал внутреннего потенциометра выведен отдельным проводом.

{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-info.2.jpg?nolink |}}

Это пригодится, чтобы строить хитрые петли обратной связи, где фигурирует текущее положение сервопривода. Например, чтобы узнать, достиг ли сервопривод целевого положения или ему что-то помешало.

Обычно наличие сигнала обратной связи явно указывается в [[#список_моделей|характеристиках]] сервопривода.
===== Питание сервопривода =====

Сервопривод можно запитать двумя способами: напрямую от контроллера (если позволяют характеристики) или же от внешнего источника питания.

==== Без внешнего источника питания ====

Если сервопривод питается напряжением 5 вольт и потребляет ток менее 500 мА, есть возможность запитать сервомотор непосредственно от контроллера.

{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-power.1.png?nolink |}}

=== Схема подключения ===

^  Цвет провода  ^  Контакт  ^  Функция  ^  Подключение  ^
| Оранжевый / Жёлтый / Белый  |  S  | Пин управления сервоприводом  | Подключите к пину ввода-вывода контроллера.  |
| Красный  |  V  | Питание  | Подключите к питанию контроллера.  |
| Коричневый / Чёрный |  G  | Земля  | Подключите к земле контроллера.  |

==== С внешним источником питания ====

Если сервопривод питается напряжением свыше 5 вольт или потребляет ток более 500 мА, то ему необходим [[amp>product/power-supply-adapter-robiton-tn2000s?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|внешний источник питания]].

{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-power.2.png?nolink |}}

=== Схема подключения ===

^  Цвет провода  ^  Контакт  ^  Функция  ^  Подключение  ^
| Оранжевый / Жёлтый / Белый  |  S  | Пин управления сервоприводом  | Подключите к пину ввода-вывода контроллера.  |
| Красный  |  V  | Питание  | Подключите к внешнему источнику питания с подходящим вольтажом.  |
| Коричневый / Чёрный |  G  | Земля  | Подключите к земле внешнего источника питания и земле контроллера. |

===== Примеры работы для Arduino =====

Мозгом для проекта выступит платформа [[amp>product/arduino-uno?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Arduino Uno]]. 

В качестве тестового сервопривода возьмём [[amp>product/servo-fs90?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Feetech FS90]]. Примеры совместимы со всеми серво PDM с удержанием угла, необходимо только внести в программу [[#список_моделей|характеристики]] конкретно вашего мотора.
==== Подключение и настройка ====

<WRAP center round info 85%>
Для наглядности схемы мы используем подключение сервопривода напрямую к контроллеру, без внешнего питания. Если вам нужен дополнительный блок питания, сверьтесь со схемами в разделе про [[#питание_сервопривода|питание сервопривода]].
</WRAP>

=== Что понадобится ===
  * [[amp>product/arduino-uno?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Arduino Uno]]
  * [[amp>product/servo-fs90?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Сервопривод Feetech FS90]]
  * [[amp>product/wire-mm?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Соединительные провода «папа-папа»]]
  * [[amp>product/usb-cable?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Кабель USB (A — B)]]

=== Схема устройства ===

{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-arduino-wiring.1.png?nolink |}}
Для быстрой сборки и отладки устройства рекомендуем взять плату расширения [[amp>product/arduino-troyka-shield?utm_source=man&utm_campaign=servo-fs90&utm_medium=wiki|Troyka Shield]], которая надевается сверху на Uno R3 методом бутерброда.{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-arduino-wiring.2.png?nolink |}}

=== Программная настройка ===

  * [[:products:arduino-uno|Настройте плату в среде Arduino IDE]].
  * Для работы примеров понадобится библиотека {{ :articles:servo-pdm-standard:amperkaservo.zip |AmperkaServo}}, которая является обёрткой штатной библиотеки [[https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/servo/|Servo]] с дополнительными методами.
==== Смена положения угла ====

Для старта протестируем мотор в положениях 0, 90 и 180 градусов.

=== Код для Arduino IDE ===

<code C servo-pdm-standard-switch.ino>
// Библиотека с расширенными функциями для работы с Servo
#include <AmperkaServo.h>
 
// Создаём объект для работы с сервомоторами
AmperkaServo servo;

// Задаём имя пина, к которому подключён сервопривод
constexpr uint8_t SERVO_PIN = 9;

void setup() {
  // Подключаем сервомотор
  // servo.attach(SERVO_PIN);
  // Подключаем сервомотор с расширенными параметрами
  // Советуем использовать именно этот вариант для точной настройки мотора  
  // servo.attach(pin, minPulseWidth, maxPulseWidth, minAngle, maxAngle);
  // - pin: номер пина, к которому подключён сервопривод
  // - minPulseWidth: ширина импульса, соответствующая минимальному углу поворота. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 544 мкс.
  // - maxPulseWidth: ширина импульса, соответствующая максимальному углу поворота. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 2400 мкс.
  // - minAngle: минимальный угол поворота сервопривода. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 0°.
  // - maxAngle: максимальный угол поворота сервопривода. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 180°.
  // Данные возьмите из технических характеристик мотора
  servo.attach(SERVO_PIN, 544, 2400, 0, 180);
}

void loop() {
  // Устанавливаем минимальный угол
  servo.writeAngle(servo.getMinAngle());
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
  // Устанавливаем среднее положение
  servo.writeAngle(servo.getMidAngle());
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
  // Устанавливаем максимальный угол
  servo.writeAngle(servo.getMaxAngle());
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
  // Устанавливаем среднее положение
  servo.writeAngle(servo.getMidAngle());
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
}
</code>

После прошивки устройства вал сервопривода будет поворачиваться на 0, 90 и 180 градусов.{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-example-arduino-switch.gif?nolink |}}

==== Плавная смена положения угла ====

Усложним задачу. Сделаем плавное перемещение вала от 0 до 180 градусов.

=== Код для Arduino IDE ===

<code C servo-pdm-standard-sweep.ino>
// Библиотека с расширенными функциями для работы с Servo
#include <AmperkaServo.h>

// Создаём объект для работы с сервомоторами
AmperkaServo servo;

// Задаём имя пина к которому подключён сервопривод
constexpr uint8_t SERVO_PIN = 9;

void setup() {
 // Подключаем сервомотор
  // servo.attach(SERVO_PIN);
  // Подключаем сервомотор с расширенными параметрами
  // Советуем использовать именно этот вариант для точной настройки мотора  
  // servo.attach(pin, minPulseWidth, maxPulseWidth, minAngle, maxAngle);
  // - pin: номер пина к которому подключён сервопривод
  // - minPulseWidth: ширина импульса, соответствующая минимальному углу поворота. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 544 мкс.
  // - maxPulseWidth: ширина импульса, соответствующая максимальному углу поворота. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 2400 мкс.
  // - minAngle: минимальный угол поворота сервопривода. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 0°.
  // - maxAngle: максимальный угол поворота сервопривода. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 180°.
  // Данные возьмите из технических характеристик мотора
  servo.attach(SERVO_PIN, 544, 2400, 0, 180);
}

void loop() {
  // Перебираем значения угла сервы от min до max
  for (int pos = servo.getMinAngle(); pos <= servo.getMaxAngle(); pos++) {
    // Отправляем текущий угол на серво
    servo.writeAngle(pos);
    // Ждём 20 мс
    delay(20);
  }
  // Перебираем значения угла сервы от max до min
  for (int pos = servo.getMaxAngle(); pos >= servo.getMinAngle(); pos--) {
    // Отправляем текущий угол на серво
    servo.writeAngle(pos);
    // Ждём 20 мс
    delay(20);
  }
}
</code>

После прошивки устройства вал сервопривода будет плавно перемещаться от 0 до 180 градусов и обратно.
{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-example-arduino-sweep.gif?nolink |}}

==== Смена положения угла двух сервоприводов ====

Добавим к проекту второй сервопривод. 

{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-arduino-wiring.3.png?nolink |}}

Будем вращать по очереди вал двух моторов в положения 0, 90 и 180 градусов.

=== Код для Arduino IDE ===

<code C servo-pdm-standard-sweep-multiple.ino>
// Библиотека с расширенными функциями для работы с Servo
#include <AmperkaServo.h>
 
// Создаём объект для работы с первым сервомотором
AmperkaServo servoOne;
// Создаём объект для работы со вторым сервомотором
AmperkaServo servoTwo;
 
// Задаём имя пина, к которому подключён первый сервопривод
constexpr uint8_t SERVO_PIN_ONE = 9;
// Задаём имя пина, к которому подключён второй сервопривод
constexpr uint8_t SERVO_PIN_TWO = 11;
 
void setup() {
  // Подключаем первый и второй сервомотор
  // servoOne.attach(SERVO_PIN_ONE);
  // servoTwo.attach(SERVO_PIN_TWO);
  // Подключаем сервомотор с расширенными параметрами
  // Советуем использовать именно этот вариант для точной настройки мотора  
  // servo.attach(pin, minPulseWidth, maxPulseWidth, minAngle, maxAngle);
  // - pin: номер пина, к которому подключён сервопривод
  // - minPulseWidth: ширина импульса, соответствующая минимальному углу поворота. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 544 мкс.
  // - maxPulseWidth: ширина импульса, соответствующая максимальному углу поворота. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 2400 мкс.
  // - minAngle: минимальный угол поворота сервопривода. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 0°.
  // - maxAngle: максимальный угол поворота сервопривода. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 180°.
  // Данные возьмите из технических характеристик мотора
  servoOne.attach(SERVO_PIN_ONE, 544, 2400, 0, 180);
  servoTwo.attach(SERVO_PIN_TWO, 544, 2400, 0, 180);

  // Устанавливаем минимальный угол первого мотора
  servoOne.writeAngle(servoOne.getMinAngle());
  // Устанавливаем минимальный угол второго мотора
  servoTwo.writeAngle(servoTwo.getMinAngle());
}
 
void loop() {
  // Устанавливаем среднее положение первого мотора
  servoOne.writeAngle(servoOne.getMidAngle());
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
  // Устанавливаем максимальный угол первого мотора
  servoOne.writeAngle(servoOne.getMaxAngle());
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
  // Устанавливаем среднее положение первого мотора
  servoOne.writeAngle(servoOne.getMidAngle());
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
  // Устанавливаем минимальный угол первого мотора
  servoOne.writeAngle(servoOne.getMinAngle());
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
  
  // Устанавливаем среднее положение второго мотора
  servoTwo.writeAngle(servoTwo.getMidAngle());
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
  // Устанавливаем максимальный угол второго мотора
  servoTwo.writeAngle(servoTwo.getMaxAngle());
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
  // Устанавливаем среднее положение второго мотора
  servoTwo.writeAngle(servoTwo.getMidAngle());
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
  // Устанавливаем минимальный угол второго мотора
  servoTwo.writeAngle(servoTwo.getMinAngle());
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
}
</code>

После прошивки устройства вал каждого сервопривода будет по очереди поворачиваться на 0, 90 и 180 градусов.{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-example-arduino-switch-multiple.gif?nolink |}}
==== Считывание угла сервопривода ====

В продолжении считаем текущее положение вала мотора. Важно отметить, что лишь малая часть сервоприводов позволяет считывать данные [[#сервоприводы_с_обратной_связью|обратной связи]] через отдельный провод.

Для теста повторим штатный пример для [[#плавная_смена_положения_угла|плавного перемещения сервопривода от 0 до 180 градусов]] и параллельно будем считывать текущий угол вала мотора.

=== Схема устройства ===

{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-arduino-wiring.4.png?nolink |}}

=== Код для Arduino IDE ===

<code C servo-pdm-standard-sweep-feedback.ino>
// Библиотека с расширенными функциями для работы с Servo
#include <AmperkaServo.h>

// Создаём объект для работы с сервомоторами
AmperkaServo servo;

// Задаём имя пина, к которому подключён сервопривод
constexpr uint8_t SERVO_PIN = 9;

// Задаём имя пина FB, к которому подключён сервопривод
constexpr uint8_t SERVO_PIN_FB = A5;

void setup() {
  // Открываем Serial-порт
  Serial.begin(9600);
  // Подключаем сервомотор
  // servo.attach(SERVO_PIN);
  // Подключаем сервомотор с расширенными параметрами
  // Советуем использовать именно этот вариант для точной настройки мотора  
  // servo.attach(pin, minPulseWidth, maxPulseWidth, minAngle, maxAngle);
  // - pin: номер пина, к которому подключён сервопривод
  // - minPulseWidth: ширина импульса, соответствующая минимальному углу поворота. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 544 мкс.
  // - maxPulseWidth: ширина импульса, соответствующая максимальному углу поворота. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 2400 мкс.
  // - minAngle: минимальный угол поворота сервопривода. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 0°.
  // - maxAngle: максимальный угол поворота сервопривода. 
  // Опциональный и по умолчанию стоит 180°.
  // Данные возьмите из технических характеристик мотора
  servo.attach(SERVO_PIN, 544, 2400, 0, 180);
  // Подключаем сервомотор к обратной связи
  // servo.attachFB(pinFB, voltageFBCW, voltageFBCCW);
  // - pinFB: номер пина, к которому подключён сигнал обратной связи от сервопривода
  // - voltageFBCW: напряжение обратной связи в крайнем положении по часовой стрелке CW
  // - voltageFBCCW: напряжение обратной связи в крайнем положении против часовой стрелки CCW
  // Данные возьмите из технических характеристик мотора
  servo.attachFB(SERVO_PIN_FB, 2.3, 0.5);
}

void loop() {
  // Перебираем значения угла сервы от min до max
  for (int pos = servo.getMinAngle(); pos <= servo.getMaxAngle(); pos++) {
    // Отправляем текущий угол на серво
    servo.writeAngle(pos);
    // Ждём 20 мс
    delay(20);
    // Считываем и выводим текущий угол сервопривода
    Serial.println(servo.readAngleFB());
  }
  // Перебираем значения угла сервы от max до min
  for (int pos = servo.getMaxAngle(); pos >= servo.getMinAngle(); pos--) {
    // Отправляем текущий угол на серво
    servo.writeAngle(pos);
    // Ждём 20 мс
    delay(20);
    // Считываем и выводим текущий угол сервопривода
    Serial.println(servo.readAngleFB());
  }
}
</code>

После прошивки устройства вал сервопривода будет плавно перемещаться от 0 до 180 градусов и обратно. И параллельно в консоли будет выводиться текущий угол вала.

===== Примеры работы для Espruino =====

Мозгом для проекта выступит платформа из семейства [[amp>collection/espruino?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Espruino]], например [[amp>product/iskra-js?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Iskra JS]].
==== Подключение и настройка ====

<WRAP center round info 85%>
Для наглядности схемы мы используем подключение сервопривода напрямую к контроллеру, без внешнего питания. Если вам нужен дополнительный блок питания, сверьтесь со схемами в разделе про [[#питание_сервопривода|питание сервопривода]].
</WRAP>

=== Что понадобится ===
  * [[amp>product/iskra-js?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Iskra JS]]
  * [[amp>product/servo-fs90?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Сервопривод Feetech FS90]]
  * [[amp>product/wire-mm?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Соединительные провода «папа-папа»]]
  * [[amp>product/usb-cable-micro?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Кабель USB (A — Micro USB)]]


=== Схема устройства ===

{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-espruino-wiring.1.png?nolink |}}
Для быстрой сборки и отладки устройства рекомендуем взять плату расширения [[amp>product/arduino-troyka-shield?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Troyka Shield]], которая надевается сверху на Iskra JS методом бутерброда.{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-espruino-wiring.2.png?nolink |}}

=== Программная настройка ===

[[:js:iskra_js|Настройте плату Iskra JS]] в среде Espruino Web IDE.
==== Смена положения угла ====

Для старта протестируем мотор в положениях 0, 90 и 180 градусов.

=== Код для Espruino IDE ===

<code javascript servo-pdm-standard-switch.js>
// Подключаем сервопривод к пину 9 через библиотеку Servo
var servo = require("@amperka/servo").connect(P9);

// Создаём таймер, тикающий каждые 1 секунды
var timerServo = require("@amperka/timer").create(3);

// Задаём минимальный и максимальный угол поворота
var MIN_ANGLE = 0;
var MAX_ANGLE = 180;
var MID_ANGLE = (MIN_ANGLE + MAX_ANGLE) / 2;

// Переменная для хранения текущей позиции сервомотора
var pos = MIN_ANGLE;

// Функция вращения сервопривода
function startServo() {
  servo.write(pos);
  // Запускаем таймер
  timerServo.run();
}

// Подписываемся на событие таймера
timerServo.on("tick", function () {
  // Неважно, какое было прошлое состояние угла
  // Устанавливаем среднее положение
  servo.write(MID_ANGLE);
  // Запускаем мотор в противоположную сторону 
  // От прошлого положения через одну секунду
  setTimeout(function () {
    if (pos == MIN_ANGLE) {
      pos = MAX_ANGLE;
    } else if (pos == MAX_ANGLE) {
      pos = MIN_ANGLE;
    }
    startServo();
  }, 1500);
});

// Запускаем функцию вращения мотора
startServo();
</code>

После прошивки устройства вал сервопривода будет поворачиваться на 0, 90 и 180 градусов.
{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-example-espruino-switch.gif?nolink |}}
==== Плавная смена положения угла ====

Усложним задачу. Сделаем плавное перемещение вала от 0 до 180 градусов.

=== Код для Espruino IDE ===

<code javascript servo-pdm-standard-sweep.js>
// Подключаем сервопривод к пину 9 через библиотеку Servo
var servo = require("@amperka/servo").connect(P9);
// Переменная для хранения ID анимации
var idAnimServo;

// Создаём объект анимации
// для плавного изменения параметров вращения мотора
var animServo = require("@amperka/animation")
  .create({
    // Начальное значение в градусах
    from: 0,
    // Конечное значение в градусах
    to: 180,
    // Продолжительность полного перехода
    // за 3 секунд мотор пройдёт диапазон значений от 0 до 180
    duration: 3,
    // Шаг обновления: каждые 20 мс
    updateInterval: 0.02,
  })
  .queue({
    // Начальное значение в градусах
    from: 180,
    // Конечное значение в градусах
    to: 0,
    // Продолжительность полного перехода
    // за 3 секунд мотор пройдёт диапазон значений от 180 до 0
    duration: 3,
  });

// Запускаем анимацию
idAnimServo = animServo.play();

// Обработчик анимации
animServo.on("update", function (val) {
  servo.write(val);
  // Если анимация закончилась,
  // Запускаем её повторно
  if (idAnimServo._intervalID == null) {
    idAnimServo = animServo.play();
  }
});

</code>

После прошивки устройства вал сервопривода будет плавно перемещаться от 0 до 180 градусов и обратно.
{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-example-espruino-sweep.gif?nolink |}}

==== Считывание угла сервопривода ====

В продолжении считаем текущее положение вала мотора. Важно отметить, что лишь малая часть сервоприводов позволяет считывать данные [[#сервоприводы_с_обратной_связью|обратной связи]] через отдельный провод.

Для теста повторим штатный пример для [[#плавная_смена_положения_угла1|плавного перемещения сервопривода от 0 до 180 градусов]] и параллельно будем считывать текущий угол вала мотора.

=== Схема устройства ===

{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-espruino-wiring.4.png?nolink |}}

=== Код для Espruino IDE ===

<code javascript servo-pdm-standard-sweep-feedback.js>
// Подключаем сервопривод к пину 9 через библиотеку Servo
var servo = require("@amperka/servo").connect(P9);
// Подключаем сервопривод к пину A5 для считывания данных угла поворота
var sensor = require('@amperka/pot').connect(A5);

// Переменная для хранения ID анимации
var idAnimServo;

// Создаём объект анимации
// для плавного изменения параметров вращения мотора
var animServo = require("@amperka/animation")
  .create({
    // Начальное значение в градусах
    from: 0,
    // Конечное значение в градусах
    to: 180,
    // Продолжительность полного перехода
    // за 3 секунд мотор пройдёт диапазон значений от 0 до 180
    duration: 3,
    // Шаг обновления: каждые 20 мс
    updateInterval: 0.02,
  })
  .queue({
    // Начальное значение в градусах
    from: 180,
    // Конечное значение в градусах
    to: 0,
    // Продолжительность полного перехода
    // за 3 секунд мотор пройдёт диапазон значений от 180 до 0
    duration: 3,
  });

// Запускаем анимацию
idAnimServo = animServo.play();

// Обработчик анимации
animServo.on("update", function (val) {
  servo.write(val);
  // Если анимация закончилась,
  // Запускаем её повторно
  if (idAnimServo._intervalID == null) {
    idAnimServo = animServo.play();
  }
});

// Каждые 100 мс
// Считываем и выводим текущий угол сервопривода
setInterval(function() {
  value = sensor.read();
  valueAngle = map(value, 0.11, 0.70, 0, 180);
  console.log('Servo value =', Math.round(valueAngle), 'degrees');
}, 100);

// Функция преобразования одного диапазона в другой
function map(x, minIn, maxIn, minOut, maxOut) {
  return (x - minIn) * (maxOut - minOut) / (maxIn - minIn) + minOut;
}
</code>

После прошивки устройства вал сервопривода будет плавно перемещаться от 0 до 180 градусов и обратно. И параллельно в консоли будет выводиться текущий угол вала.

===== Примеры работы для Raspberry Pi =====

Мозгом для проекта выступит микрокомпьютер [[amp>product/raspberry-pi-4-model-b-4-gb?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Raspberry Pi 4 Model B]].
==== Подключение и настройка ====

<WRAP center round info 85%>
Для наглядности схемы мы используем подключение сервопривода напрямую к контроллеру, без внешнего питания. Если вам нужен дополнительный блок питания, сверьтесь со схемами в разделе про [[#питание_сервопривода|питание сервопривода]].
</WRAP>

=== Что понадобится? ===

  * [[amp>product/raspberry-pi-4-model-b-4-gb?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Raspberry Pi 4 Model B]]
  * [[amp>product/servo-fs90?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Сервопривод Feetech FS90]]
  * [[amp>product/wire-fm?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Соединительные провода «папа-мама»]]
  * [[amp>product/cable-usb-type-c?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Кабель USB (A — Type-C)]]

=== Схема устройства ===

{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-raspberry-pi-wiring.1.png?nolink |}}
Для быстрой сборки и отладки устройства рекомендуем взять плату расширения [[amp>product/raspberry-pi-troyka-hat?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Troyka HAT]], которая надевается сверху на Raspberry Pi методом бутерброда. 

<WRAP center round tip 85%>
Имена пинов на Troyka HAT относятся к нумерации ''Wiring Pi'', которая отличается от стандартной нумерации ''BCM/GPIO'' одноплатника Raspberry Pi. Подробности смотрите в [[products:raspberry-pi-troyka-hat#распиновка|распиновке Troyka HAT]] и [[https://gpiozero.readthedocs.io/en/stable/recipes.html#pin-numbering|нумерации в библиотеке]].
</WRAP>

{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-raspberry-pi-wiring.2.png?nolink |}}

=== Программная настройка ===

  - [[:articles:rpi-guide|Заведите Raspberry Pi]].
  - [[products:raspberry-pi-troyka-hat|Подключите и настройте плату расширения Troyka HAT]].
  - Для работы примеров понадобится модуль [[https://gpiozero.readthedocs.io/en/stable/api_output.html#angularservo|AngularServo]] из штатной библиотеки [[https://gpiozero.readthedocs.io/en/stable/index.html|GPIO Zero]].


==== Смена положения угла ====

Для старта протестируем мотор в положениях 0, 90 и 180 градусов.

=== Код для Python ===

<code python servo-pdm-standard-switch.py>
# Библиотека для работы с сервоприводами
from gpiozero import AngularServo
from time import sleep

# Создаём объект для работы с сервоприводом
# - pin: номер пина, к которому подключён сервопривод
# WPIx, нумерация WiringPi, где x — номер пина
# GPIOx, нумерация GPIO/BCM, где x — номер пина
# - min_angle: минимальный угол поворота сервопривода
# Опциональный и по умолчанию стоит: -90°
# - min_angle: максимальный угол поворота сервопривода
# Опциональный и по умолчанию стоит: 90°
# - min_pulse_width: ширина импульса, соответствующая минимальному углу поворота сервопривода
# Опциональный и по умолчанию стоит: 0.001 c = 1000 мкс
# - max_pulse_width: ширина импульса, соответствующая максимальному углу поворота сервопривода
# Опциональный и по умолчанию стоит: 0.002 c = 2000 мкс
# Подробности нумерации: https://gpiozero.readthedocs.io/en/stable/recipes.html#pin-numbering
# Каждая модель сервопривода имеет свои характеристики
servo = AngularServo(
    "WPI6", min_angle=0, max_angle=180, min_pulse_width=0.000544, max_pulse_width=0.0024
)

while True:
    # Устанавливаем положение вала в минимальный угол
    servo.angle = 0
    # Ждём 1 секунду
    sleep(1)
    # Устанавливаем положение вала в среднее состояние
    servo.angle = 90
    # Ждём 1 секунду
    sleep(1)
    # Устанавливаем положение вала в максимальный угол
    servo.angle = 180
    # Ждём 1 секунду
    sleep(1)
    # Устанавливаем положение вала в среднее состояние
    servo.angle = 90
    # Ждём 1 секунду
    sleep(1)
</code>

После прошивки устройства вал сервопривода будет поворачиваться на 0, 90 и 180 градусов.
{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-example-raspberry-pi-switch.gif?nolink |}}

==== Плавная смена положения угла ====

Усложним задачу. Сделаем плавное перемещение вала от 0 до 180 градусов.

=== Код для Python ===

<code python servo-pdm-standard-sweep.py>
# Библиотека для работы с сервоприводами
from gpiozero import AngularServo
from time import sleep

# Создаём объект для работы с сервоприводом
# - pin: номер пина, к которому подключён сервопривод
# WPIx, нумерация WiringPi, где x — номер пина
# GPIOx, нумерация GPIO/BCM, где x — номер пина 
# - min_angle: минимальный угол поворота сервопривода
# Опциональный и по умолчанию стоит: -90°
# - min_angle: максимальный угол поворота сервопривода
# Опциональный и по умолчанию стоит: 90°
# - min_pulse_width: ширина импульса, соответствующая минимальному углу поворота сервопривода
# Опциональный и по умолчанию стоит: 0.001 c = 1000 мкс
# - max_pulse_width: ширина импульса, соответствующая максимальному углу поворота сервопривода
# Опциональный и по умолчанию стоит: 0.002 c = 2000 мкс
# Подробности нумерации: https://gpiozero.readthedocs.io/en/stable/recipes.html#pin-numbering
# Каждая модель сервопривода имеет свои характеристики
servo = AngularServo(
    "WPI6", min_angle=0, max_angle=180, min_pulse_width=0.000544, max_pulse_width=0.0024
)

# Шаг сервопривода
step = 1

while True:
    for val in range(servo.min_angle, servo.max_angle, step):
        servo.angle = val
        sleep(0.02)
    for val in range(servo.max_angle, servo.min_angle, -step):
        servo.angle = val
        sleep(0.02)
</code>

После прошивки устройства вал сервопривода будет плавно перемещаться от 0 до 180 градусов и обратно.
{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-example-raspberry-pi-sweep.gif?nolink |}}
==== Считывание угла сервопривода ====

В продолжении считаем текущее положение вала мотора. Важно отметить, что лишь малая часть сервоприводов позволяет считывать данные [[#сервоприводы_с_обратной_связью|обратной связи]] через отдельный провод.

Для теста повторим штатный пример для [[#плавная_смена_положения_угла2|плавного перемещения сервопривода от 0 до 180 градусов]] и параллельно будем считывать текущий угол вала мотора.

<WRAP center round info 85%>
Поскольку в микрокомпьютерах Raspberry Pi отсутствует АЦП, то для работы примера ниже понадобится плата расширения [[amp>product/raspberry-pi-troyka-hat?utm_source=man&utm_campaign=servo-pdm-standard&utm_medium=wiki|Troyka HAT]].
</WRAP>

=== Схема устройства ===

{{ :articles:servo-pdm-standard:servo-pdm-standard-raspberry-pi-wiring.4.png?nolink |}}

=== Код для Python ===

<code python servo-pdm-standard-sweep-feedback.py>
# Библиотека для работы с сервоприводами
from gpiozero import AngularServo

# Библиотека для работы с платой Troyka HAT
import troykahat

# Библиотека для работы со временем
from time import sleep

# Создаём объект для работы с сервоприводом
# - pin: номер пина, к которому подключён сервопривод
# WPIx, нумерация WiringPi, где x — номер пина
# GPIOx, нумерация GPIO/BCM, где x — номер пина
# - min_angle: минимальный угол поворота сервопривода
# Опциональный и по умолчанию стоит: -90°
# - min_angle: максимальный угол поворота сервопривода
# Опциональный и по умолчанию стоит: 90°
# - min_pulse_width: ширина импульса, соответствующая минимальному углу поворота сервопривода
# Опциональный и по умолчанию стоит: 0.001 c = 1000 мкс
# - max_pulse_width: ширина импульса, соответствующая максимальному углу поворота сервопривода
# Опциональный и по умолчанию стоит: 0.002 c = 2000 мкс
# Подробности нумерации: https://gpiozero.readthedocs.io/en/stable/recipes.html#pin-numbering
# Каждая модель сервопривода имеет свои характеристики
servo = AngularServo(
    "WPI6", min_angle=0, max_angle=180, min_pulse_width=0.000544, max_pulse_width=0.0024
)

# Назначаем константное имя пину 5 из группы "Analog IO",
# Подключите потенциометр к этому пину.
PIN_AP_SERVO_FEEDBACK = 5
# Создаём объект ap для работы с пинами,
# помеченными как «Analog IO» на плате Troyka HAT.
# Это пины, подключенные к встроенному на плате I²C-расширителю
# на микроконтроллере STM32F030F4P6.
ap = troykahat.analog_io()

# Шаг сервопривода
step_angle_servo = 1


def remap(x, min_in, max_in, min_out, max_out):
    return (x - min_in) * (max_out - min_out) / (max_in - min_in) + min_out


# Функция для считывания «сырых» данных положения сервопривода
# и перевода их в угол поворота
def read_position_angle(pin):
    position_raw = ap.analogRead(pin)
    position_angle = round(remap(position_raw, 0.12, 0.7, 0, 180))
    return position_angle


while True:
    for val in range(servo.min_angle, servo.max_angle, step_angle_servo):
        servo.angle = val
        print(f"Servo position = {read_position_angle(PIN_AP_SERVO_FEEDBACK)} degrees")
        sleep(0.02)
    for val in range(servo.max_angle, servo.min_angle, -step_angle_servo):
        servo.angle = val
        print(f"Servo position = {read_position_angle(PIN_AP_SERVO_FEEDBACK)} degrees")
        sleep(0.02)

</code>

После прошивки устройства вал сервопривода будет плавно перемещаться от 0 до 180 градусов и обратно. И параллельно в консоли будет выводиться текущий угол вала.
===== Библиотеки =====
  * [[https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/servo/|Библиотека Servo для Arduino]]
  * {{ :articles:servo-pdm-standard:amperkaservo.zip |Библиотека AmperkaServo для Arduino}}
  * [[http://wiki.amperka.ru/js:servo|Библиотека для Espruino]]
  * [[https://gpiozero.readthedocs.io/en/stable/api_output.html#angularservo|Библиотека для Raspberry Pi]]
  * [[https://pypi.org/project/troykahat/|Библиотека для Troyka HAT]]

===== Полезные статьи =====
  * [[articles:servo|Сервоприводы: устройство, принцип работы и основные виды]]
  * [[:articles:servo-pdm-continuous-rotation|Сервоприводы PDM постоянного вращения: особенности применения и примеры кода]]
  * [[:articles:servo-scs|Сервоприводы SCS: особенности применения и примеры кода]]
  * [[:articles:servo-sts|Сервоприводы STS: особенности применения и примеры кода]]