Servo Shield¶

Servo Shield управляет до восьми любительскими сервоприводами параллельно от камеры OpenMV Cam по I2C, используя контроллер сервоприводов / PWM PCA9685.

Полный datasheet, фотографии и информацию о заказе см. на странице продукта Servo Shield.

Ключевые особенности¶

Контроллер сервоприводов / PWM PCA9685
Восемь независимых каналов сервоприводов по I2C
Стыкуется с Motor Shield и Pan and Tilt Shield

Распиновка¶

Справочник по выводам¶

Вывод	Назначение
P4	I²C SCL — тактовый сигнал к PCA9685
P5	I²C SDA — данные к PCA9685
Шина VIN	Питает сервоприводы (от вывода VIN камеры)
Шина 3.3V	Питает логику PCA9685
Шина GND	Общая земля сервоприводов и камеры

Адрес I²C по умолчанию — 0x40. Замкните встроенную паяную перемычку, чтобы изменить адрес на 0x60.

Примечание

Шилд получает питание для сервоприводов напрямую с вывода VIN камеры. USB не питает VIN ни на одной камере OpenMV Cam, поэтому VIN необходимо подавать извне (аккумулятор, лабораторный источник питания или подобное) — выбирайте источник, рассчитанный на суммарный пусковой ток всех сервоприводов, которыми вы планируете управлять.

Использование¶

Управление восемью каналами сервоприводов через PCA9685 по I²C. Диапазон длительности импульса различается у разных сервоприводов, поэтому настройте MIN_US и MAX_US под свои — типичные значения составляют около 1000–2000 мкс:

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 также поддерживает обычный 12-битный PWM на любой частоте — используйте тот же класс с set_duty (0–4095), например, чтобы плавно зажигать светодиод на канале 0 на частоте 1 кГц. Вспомогательная функция ниже масштабирует число с плавающей точкой 0.0–100.0% в диапазон скважности 0–4095 микросхемы:

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)