Драйвер сервоприводов 4tronix servo:bit: инструкция, примеры использования и документация
Используйте драйвер сервомоторов servo:bit для управления до 16 сервомашинками одновременно, на базе которых вы можете создавать гексаподов, роботов манипуляторов и других ботов.
Драйвер сервомоторов servo:bit выполнен специально для контроллеров BBC micro:bit.
Подключение и настройка
Для старта необходимо подключить железо и выполнить программную настройку.
Аппаратная часть
Драйвер сервомоторов подключается к платформе micro:bit через фирменный краевой разъём.
Используйте любой источник питания, главное что бы силовое напряжение вписывалось в диапазон от 5 до 6 вольт. Соответственно сервомоторы подбирайте с таким же номинальным напряжением от 5 до 6 вольт. Мы рассмотрим подключение одного сервопривода, но вам доступны к коммуникации одновременно 16 моторов.
Что понадобится
Как собрать
- Установите платформу micro:bit в гнездо под краевой разъём на плате servo:bit.
- Подключите к плате servo:bit сервопривод к контакту
4
. - Установите четыре элемента питания AA в батарейный отсек и подключите в силовой клеммник на плате.
- Включите драйвер сервомоторов, для этого переключите тумблер питания в режим
ON
. - Подключите micro:bit к компьютеру по USB.
Программная часть
- Создайте новый проект.
- Установите дополнительное программное обеспечение для miniBit:
и вбейте в поиск строку . Далее жмите по иконке найденного расширения для установки модуля. После установки в окне компонентов вы увидите иконку ServoBit. - В установленном ПО для драйвера сервомоторов вы найдёте блоки для управления сервоприводами и индикаторного адресного светодиода.
На этом этапе servo:bit настроен на работу с системой micro:bit и можно смело переходить к примерам работы.
Примеры работы
Рассмотрим несколько примеров по работе с драйвером сервоприводов servo:bit. Каждый пример сопровождается инструкцией по визуальному программированию в среде MakeCode, а затем кодом на JavaScript и Python.
Проверка светодиода
Для начала проведем тест на светодиодную индикацию, заставим пользовательский светодиод Status
по очереди зажигаться красным, зелёным, синим и белым цветом.
Пример для визуального программирования
- Соберите схему из визуальных блоков.
- Нажмите на иконку со значком USB для загрузки программы в плату micro:bit.
- После прошивки micro:bit, адресный светодиод WS2812B на плате servo:bit будет по очереди мигать красным, зелёным, синим и белым цветом.
Пример для JavaScript
- Переключите визуальный режим MakeCode на текстовый редактор JavaScript.
- Прошейте платформу кодом приведённым ниже.
- microbit-servobit-examples-blink-javascript.js
basic.forever(function () { ServoBit.setLedColor(0xFF0000) basic.pause(1000) ServoBit.setLedColor(0x18E600) basic.pause(1000) ServoBit.setLedColor(0x0080FF) basic.pause(1000) ServoBit.setLedColor(0xFFFFFF) basic.pause(1000) })
- После прошивки micro:bit, адресный светодиод WS2812B на плате servo:bit будет по очереди мигать красным, зелёным, синим и белым цветом.
Пример для Python
- Переключите визуальный режим MakeCode на текстовый редактор Python.
- Прошейте платформу кодом приведённым ниже.
- microbit-servobit-examples-blink-python.py
def on_forever(): ServoBit.set_led_color(0xFF0000) basic.pause(1000) ServoBit.set_led_color(0x18E600) basic.pause(1000) ServoBit.set_led_color(0x0080FF) basic.pause(1000) ServoBit.set_led_color(0xFFFFFF) basic.pause(1000) basic.forever(on_forever)
- После прошивки micro:bit, адресный светодиод WS2812B на плате servo:bit будет по очереди мигать красным, зелёным, синим и белым цветом.
Запуск одного сервопривода
А теперь заставим вал сервопривода медленно повернуться на угол 60 градусов, а затем на угол −60 градусов и так по кругу.
Пример для визуального программирования
- Соберите схему из визуальных блоков.
- Нажмите на иконку со значком USB для загрузки программы в плату micro:bit.
- После прошивки micro:bit, вал сервопривода начнет медленно поворачиваться на угол 60 градусов, а затем на угол −60 градусов и так по кругу.
Пример для JavaScript
- Переключите визуальный режим MakeCode на текстовый редактор JavaScript.
- Прошейте платформу кодом приведённым ниже.
- microbit-servobit-examples-single-servo-javascript.js
ServoBit.centreServos() basic.forever(function () { ServoBit.moveServo(4, -60, 60) ServoBit.waitServo(4) basic.pause(100) ServoBit.moveServo(4, 60, 60) ServoBit.waitServo(4) basic.pause(100) })
- После прошивки micro:bit, вал сервопривода начнет медленно поворачиваться на угол 60 градусов, а затем на угол −60 градусов и так по кругу.
Пример для Python
- Переключите визуальный режим MakeCode на текстовый редактор Python.
- Прошейте платформу кодом приведённым ниже.
- microbit-servobit-examples-single-servo-python.py
ServoBit.centre_servos() def on_forever(): ServoBit.move_servo(4, -60, 60) ServoBit.wait_servo(4) basic.pause(100) ServoBit.move_servo(4, 60, 60) ServoBit.wait_servo(4) basic.pause(100) basic.forever(on_forever)
- После прошивки micro:bit, вал сервопривода начнет медленно поворачиваться на угол 60 градусов, а затем на угол −60 градусов и так по кругу.
Элементы платы
Драйвер сервомоторов PCA9685
Плата servo:bit выполнена на микросхеме PCA9685, который принимает команды по I²C интерфейсу от платы BBC micro:bit и может управлять до 16 сервоприводами в одно время.
Разъём подключения силового питания
Для подключения силового питания сервомоторов используйте клеммник под винт. В клемму с шелком +
подключайте положительный провод питания, а в клемму −
— отрицательный провод или землю. Рекомендуемое входное напряжение от 5 до 6 вольт. Клеммник питания продублирован штыревыми соединителями «папа».
Контакты клеммника и штыревых соединителей электрически соединены на плате без всяких защитных элементов. При питании платы одновременно через оба разъёма от разных источников вы рискуете спалить устройство.
Порт micro-USB
Плату servo:bit можно запитать также через порт micro-USB. Этот способ пригодится если у вас нет под рукой внешнего блока питания или сборки батареек.
Порт micro-USB предусмотрен только для питания устройство. Через него нельзя программировать BBC micro:bit и другие модули.
Контакты подключения сервоприводов (штыри)
Сервоприводы подключаются к плата servo:bit через контактные штырьки
, где:- S — сигнал с номером от 0 до 16.
- V — питание сервомоторов. Берется от силового клеммника.
- G — земля.
Не пытайтесь подключить в контакты для сервомоторов другие модули и датчики, вы рискуете спалить устройство. Для этих целей разработана специальная плата расширения micro:bit Breakout.
Светодиодная индикация
Имя светодиода | Назначение |
---|---|
ON | Индикатор подачи силового питания. Горит при подключенном напряжении в силовой клеммник и включенном тумблере питания, во всех остальных случаях не горит. |
STATUS | Пользовательский адресный светодиод WS2812B. Как управлять светодиодом читайте в примерах работы. |
Контакты ввода-вывода (луженные отверстия)
На плате присутствуют луженные отверстия которые дублируют контакты питания и ввода вывода подключенной платформы BBC micro:bit. Для удобства коммуникации рекомендуем обратить внимания на контактную гребенку PLS-40, которая облегчит доступ к заветным пинам.
Тумблер питания
За подачу питания от силового клеммника используйте механический переключатель на плате. Состояния модуля также дублирует информационный светодиод.
- ON — модуль включен. Светодиод горит.
- OFF — модуль отключен. Светодиод не горит.
Преобразователь напряжения
На плате расположен понижающий линейный регулятор, который преобразует напряжение с силового клеммника до точных 3,3 вольт с максимальным выходным током 500 мА. А далее напряжение поступает через краевой разъём на плату BBC micro:bit. Это позволяет питать всю конструкцию от одного источника питания, т.е. только от силового клеммника без необходимости питать отдельно плату micro:bit.
Гнездо под краевой разъём BBC micro:bit
Драйвер моторов drive:bit содержит гнездо Edge Connector Cylconn 180 Degree для подключения платы BBC micro:bit через краевой разъём. Никаких проводов и тем более пайки не понадобится.
Габаритный чертёж
Характеристики
- Модель: 4tronix servo:bit
- Совместимость: микрокомпьютеры BBC micro:bit
- Разъём модуля: гнездо под краевой разъём micro:bit
- Индикация: RGB-светодиод WS2812
- Микросхема драйвера: PCA9685
- Количество подключаемых сервоприводов: 16
- Напряжение питания: 5–6 В (с защитой от переполюсовки)
- Рабочее напряжение сервоприводов: 5–6 В
- Ток нагрузки: до 3,2 А (по 200 мА на канал)
- Размеры: 65×30,5×11,6 мм