Servo Shield¶

O Servo Shield controla até oito servos de modelismo em paralelo a partir da OpenMV Cam via I2C, utilizando um controlador de servo / PWM PCA9685.

Para a ficha técnica completa, fotos e encomendas, consulte a página do produto Servo Shield.

Destaques¶

Controlador de servo / PWM PCA9685
Oito canais de servo independentes via I2C
Empilha com o Motor Shield e o Pan and Tilt Shield

Pinout¶

Referência de pinos¶

Pino	Função
P4	SCL I²C — relógio para o PCA9685
P5	SDA I²C — dados para o PCA9685
Barramento VIN	Alimenta os servos (a partir do pino VIN da câmara)
Barramento 3.3V	Alimenta a lógica do PCA9685
Barramento GND	Massa comum dos servos e da câmara

O endereço I²C predefinido é 0x40. Ligue a ponte de solda a bordo para mudar o endereço para 0x60.

Nota

O shield retira a alimentação dos servos diretamente do pino VIN da câmara. USB não alimenta VIN em nenhuma OpenMV Cam, pelo que VIN deve ser fornecido externamente (bateria, fonte de laboratório ou similar) — escolha uma fonte dimensionada para a corrente de bloqueio combinada de todos os servos que planeia controlar.

Utilização¶

Controlar os oito canais de servo através do PCA9685 via I²C. O intervalo de largura de pulso varia conforme o servo, pelo que deve ajustar MIN_US e MAX_US aos seus servos — os valores típicos são cerca de 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)

O PCA9685 também suporta PWM de 12 bits genérico a qualquer frequência — reutilize a mesma classe com set_duty (0–4095) para, por exemplo, atenuar gradualmente um LED no canal 0 a 1 kHz. O auxiliar abaixo escala um float de 0,0–100,0% para o intervalo de ciclo de trabalho 0–4095 do chip:

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)