Servo Shield

Servo Shield upravlja s do osam hobi servo motora paralelno s OpenMV kamere preko I2C, koristeći PCA9685 servo / PWM kontroler.

Servo Shield

Za potpuni podatkovni list, fotografije i naručivanje pogledajte stranicu proizvoda Servo Shield.

Istaknute značajke

  • PCA9685 servo / PWM kontroler

  • Osam neovisnih servo kanala preko I2C

  • Slaže se s Motor Shieldom te Pan and Tilt Shieldom

Raspored pinova

Raspored pinova Servo Shielda

Referenca pinova

Pin

Funkcija

P4

I²C SCL — takt prema PCA9685

P5

I²C SDA — podaci prema PCA9685

VIN vod

Napaja servo motore (s VIN pina kamere)

3,3 V vod

Napaja logiku PCA9685

GND vod

Zajednička masa servo motora i kamere

Zadana I²C adresa je 0x40. Spojite ugrađeni lemni premosnik da premjestite adresu na 0x60.

Napomena

Štit povlači napajanje servo motora izravno s VIN pina kamere. USB ne napaja VIN ni na jednoj OpenMV kameri, pa se VIN mora dovesti izvana (baterija, laboratorijsko napajanje ili slično) — odaberite izvor predviđen za zbroj struja zaustavljanja svih servo motora koje namjeravate pokretati.

Upotreba

Upravljajte s osam servo kanala kroz PCA9685 preko I²C. Raspon širine impulsa razlikuje se među servo motorima, pa podesite MIN_US i MAX_US prema svojima — tipične vrijednosti su oko 1000–2000 µs:

import time
from machine import SoftI2C, Pin


class PCA9685:
    """Minimal PCA9685 driver — 12-bit PWM on any of 8 channels."""

    def __init__(self, bus, address=0x40, freq=50):
        self._bus = bus
        self._addr = address
        bus.writeto_mem(address, 0x00, b"\x00")            # reset Mode1
        prescale = round(25_000_000 / (4096 * freq)) - 1
        bus.writeto_mem(address, 0x00, b"\x10")            # sleep
        bus.writeto_mem(address, 0xFE, bytes([prescale]))  # prescale
        bus.writeto_mem(address, 0x00, b"\x00")            # wake
        time.sleep_us(5)
        bus.writeto_mem(address, 0x00, b"\xA1")            # restart + AI + allcall
        self._period_us = 1_000_000 // freq

    def set_duty(self, channel, duty):
        duty &= 0xFFF                                      # 12-bit
        if duty == 0:
            on, off = 0, 0x1000                            # FULL_OFF
        elif duty == 0xFFF:
            on, off = 0x1000, 0                            # FULL_ON
        else:
            on, off = 0, duty
        self._bus.writeto_mem(
            self._addr, 0x06 + 4 * channel,
            bytes([on & 0xFF, on >> 8, off & 0xFF, off >> 8]))

    def set_us(self, channel, pulse_us):
        self.set_duty(channel, (pulse_us * 4096) // self._period_us)


MIN_US = 1000  # full-left pulse width (microseconds)
MAX_US = 2000  # full-right pulse width

bus = SoftI2C(scl=Pin("P4"), sda=Pin("P5"))
pca = PCA9685(bus, address=0x40, freq=50)


def angle(channel, deg):
    pca.set_us(channel, MIN_US + (deg * (MAX_US - MIN_US)) // 180)


while True:
    for ch in range(8):
        angle(ch, 0)
    time.sleep_ms(2000)
    for ch in range(8):
        angle(ch, 180)
    time.sleep_ms(2000)

PCA9685 također rukuje općim 12-bitnim PWM-om na bilo kojoj frekvenciji — ponovno upotrijebite istu klasu s set_duty (0–4095) da, primjerice, postupno zatamnite LED na kanalu 0 pri 1 kHz. Pomoćna funkcija u nastavku skalira 0,0–100,0 % decimalnu vrijednost na raspon radnog ciklusa čipa 0–4095:

import time
from machine import SoftI2C, Pin

bus = SoftI2C(scl=Pin("P4"), sda=Pin("P5"))
pca = PCA9685(bus, address=0x40, freq=1000)


def brightness(channel, pct):
    pca.set_duty(channel, int(pct * 4095 / 100))


while True:
    # Ramp up 0 → 100%.
    for pct in range(101):
        brightness(0, float(pct))
        time.sleep_ms(20)
    # Ramp down 100 → 0%.
    for pct in reversed(range(101)):
        brightness(0, float(pct))
        time.sleep_ms(20)