Servo Shield¶

Servo Shield steruje równolegle maksymalnie ośmioma serwami modelarskimi z kamery OpenMV Cam przez I2C, wykorzystując kontroler serw / PWM PCA9685.

Pełną kartę katalogową, zdjęcia i informacje o zamawianiu znajdziesz na stronie produktu Servo Shield.

Najważniejsze cechy¶

Kontroler serw / PWM PCA9685
Osiem niezależnych kanałów serw przez I2C
Można łączyć z Motor Shield oraz Pan and Tilt Shield

Wyprowadzenia¶

Opis pinów¶

Pin	Funkcja
P4	I²C SCL — zegar do PCA9685
P5	I²C SDA — dane do PCA9685
Szyna VIN	Zasila serwa (z pinu VIN kamery)
Szyna 3.3V	Zasila logikę PCA9685
Szyna GND	Wspólna masa serw i kamery

Domyślny adres I²C to 0x40. Połącz wbudowaną zworę lutowniczą, aby zmienić adres na 0x60.

Informacja

Nakładka pobiera zasilanie serw bezpośrednio z pinu VIN kamery. USB nie zasila VIN na żadnej kamerze OpenMV Cam, więc VIN musi być dostarczone z zewnątrz (akumulator, zasilacz laboratoryjny itp.) — wybierz źródło dostosowane do łącznego prądu zatrzymania wszystkich serw, którymi planujesz sterować.

Użycie¶

Steruj ośmioma kanałami serw przez PCA9685 po I²C. Zakres szerokości impulsu różni się między serwami, więc dostrój MIN_US i MAX_US do swoich — typowe wartości to około 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 obsługuje także ogólny 12-bitowy PWM o dowolnej częstotliwości — wykorzystaj ponownie tę samą klasę z set_duty (0–4095), aby na przykład płynnie rozjaśnić diodę LED na kanale 0 przy 1 kHz. Poniższa funkcja pomocnicza skaluje liczbę zmiennoprzecinkową 0,0–100,0% na zakres wypełnienia 0–4095 układu:

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)