RC servo PCBA

Unixplore Electronics— ດ້ວຍ 20 ປີຂອງລະບົບຝັງຕົວແລະປະສົບການການອອກແບບ PCB, ພວກເຮົາໄດ້ເຫັນຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫລວດຽວກັນເລື້ອຍໆ: ສາຍໄຟຟ້າບໍ່ມີສຽງ, ການຖອດສາຍທີ່ບໍ່ພຽງພໍ, ແລະເສັ້ນທາງ PWM ທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ. ໂຊລູຊັ່ນ servo PCBA ຂອງພວກເຮົາແມ່ນສ້າງຂຶ້ນໂດຍຮອບດ້ານວິສະວະກໍາ, ກົດລະບຽບການຈັດວາງ, ແລະວິທີການທົດສອບທີ່ນັກອອກແບບມືອາຊີບໃຊ້ໃນການຜະລິດ.

ບໍ່ວ່າທ່ານຕ້ອງການກະດານໄດເວີແບບດ່ຽວ, ຕົວຄວບຄຸມ servo ຫຼາຍຊ່ອງ, ຫຼືການທົດແທນກະດານຄວບຄຸມ servo ພາຍໃນ, Unixplore Electronics ສະຫນອງຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື, ມີພູມຕ້ານທານສຽງລົບກວນ.PCBAທີ່ປະຕິບັດໃນທັງ hobby RC ແລະສະພາບແວດລ້ອມຫຸ່ນຍົນອຸດສາຫະກໍາ.

ສິ່ງທີ່ພວກເຮົາສະເຫນີ:

• ການອອກແບບ servo PCBA ເຕັມຮູບແບບ (schematic + layout) ໃນ Altium, KiCad, ຫຼືຮູບແບບທີ່ທ່ານຕ້ອງການ.
• Prototyping ກັບການທົດສອບທີ່ເປັນປະໂຫຍດ (ໂຫຼດ, ripple, ບົດລາຍງານຄວາມຮ້ອນ)
• ການຜະລິດປະລິມານທີ່ມີການສະຫນອງອົງປະກອບແລະການປະກອບ SMT
• ການທົບທວນການອອກແບບແລະການໃຫ້ຄໍາປຶກສາການວິເຄາະຄວາມລົ້ມເຫຼວ

ສິ່ງທີ່ RC Servo PCBA ຕ້ອງເຮັດ

RC servo PCBA (ບໍ່ວ່າຈະເປັນກະດານຂັບແບບດ່ຽວຫຼືກະດານຄວບຄຸມ servo ພາຍໃນ) ປະຕິບັດສາມຫນ້າທີ່ທີ່ສໍາຄັນ:

• ການສ້າງສັນຍານ PWM ຫຼືການຮັບ:ປ່ຽນກໍາມະຈອນຄວບຄຸມ (1ms ຫາ 2ms ທີ່ 50Hz) ເປັນຄໍາສັ່ງຕໍາແຫນ່ງ.
• ການແຜ່ກະຈາຍພະລັງງານ:ສົ່ງ 5V ຫຼື 6V ທີ່ສະອາດໃຫ້ກັບມໍເຕີ servo ແລະ IC ຄວບຄຸມ.
• ການປະມວນຜົນຄຳຕິຊົມ:ອ່ານ potentiometer ພາຍໃນເພື່ອກວດສອບຕໍາແຫນ່ງແລະປິດ loop ຄວບຄຸມ.

ການອອກແບບທີ່ມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງຍັງລວມເຖິງການຮັບຮູ້ໃນປະຈຸບັນສໍາລັບການກວດສອບການໂຫຼດເກີນແລະ opto-isolation ສໍາລັບພູມຕ້ານທານສິ່ງລົບກວນ.

ຂໍ້ມູນສະເພາະດ້ານເຕັກນິກຫຼັກ

ຕົວກໍານົດການຕໍ່ໄປນີ້ເປັນຕົວແທນມາດຕະຖານອຸດສາຫະກໍາສໍາລັບການອອກແບບ RC servo control PCBA. ເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ກັບທັງສອງກະດານໄດເວີ servo ທີ່ອຸທິດຕົນແລະອຸປະກອນຮັບ PCBA ປະສົມປະສານ.

ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະພະລັງງານປ້ອນຂໍ້ມູນ

ຄວບຄຸມສະເພາະສັນຍານ

ອົງປະກອບ Servo PCBA ພາຍໃນ (ພາຍໃນ Servo)

servo RC ມາດຕະຖານປະກອບດ້ວຍ PCBA ຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ມີອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້:

ກົດລະບຽບການຈັດວາງ PCBA ສໍາລັບຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງ RC Servo

ທີ່ Unixplore Electronics, ພວກເຮົາຮູ້ວ່າຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ RC servo ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມາຈາກ PCB. ພວກເຮົາປະຕິບັດຕາມກົດລະບຽບເຫຼົ່ານີ້ 8 ເພື່ອຮັບປະກັນການປະຕິບັດງານທີ່ຫນ້າເຊື່ອຖືໃນທຸກໆການອອກແບບທີ່ພວກເຮົາສົ່ງ.

1. ການກະຈາຍພະລັງງານ: Star Grounding

• ບໍ່ເຄີຍ daisy-ຕ່ອງໂສ້ດິນ. ແຕ່ລະ servo ground ຄວນກັບຄືນໂດຍກົງກັບຈຸດພື້ນທີ່ການສະຫນອງພະລັງງານ.
• ແຍກໄຟຟ້າແລະສັນຍານພື້ນທີ່. ໃນການອອກແບບຫຼາຍ servo PCBA, ແຍກຍົນພື້ນດິນແລະເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ຈຸດດຽວຢູ່ໃກ້ກັບວັດສະດຸປ້ອນຫມໍ້ໄຟ.
• Trace width for power: ສໍາລັບ 1.5A ປະຈຸບັນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ໃຊ້ 1.5mm ຕ່ໍາສຸດ trace width ກັບ 1oz ທອງແດງ.

2. Decoupling ການຈັດວາງ Capacitor

ມໍເຕີ Servo ສ້າງສິ່ງລົບກວນໄຟຟ້າທີ່ສໍາຄັນ. servo ປົກກະຕິສາມາດຜະລິດສຽງດັງສູງສຸດເຖິງ 200mV ໃນສາຍການສະຫນອງ 5V.

ຕ້ອງການ decoupling ຕໍ່ servo connector:

• 100µF ຫາ 470µF ຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic (ຈັບ motor inrush)
• ຕົວເກັບປະຈຸເຊລາມິກ 100nF (ກອງສິ່ງລົບກວນຄວາມຖີ່ສູງ)
• ວາງຕົວເກັບປະຈຸພາຍໃນ 10mm ຂອງ pins servo

ຄວາມຈຸຂະໜາດໃຫຍ່ສຳລັບ PCBA ທັງໝົດ: ເພີ່ມຕົວເກັບປະຈຸຂະໜາດໃຫຍ່ (1000µF ຫາ 4700µF) ຢູ່ທີ່ວັດສະດຸປ້ອນພະລັງງານຫຼັກ. ນີ້ປ້ອງກັນການເກີດສີນ້ໍາຕານເມື່ອ servos ຫຼາຍເລີ່ມຕົ້ນພ້ອມໆກັນ.

3. ການກຳນົດເສັ້ນທາງສັນຍານ PWM

• ຮັກສາຮ່ອງຮອຍ PWM ສັ້ນແລະໂດຍກົງ. ຮ່ອງຮອຍຍາວເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນເສົາອາກາດສໍາລັບສິ່ງລົບກວນ.
• ຫຼີກເວັ້ນການແລ່ນ PWM ຕາມຮອຍຂະຫນານກັບສາຍໄຟ. ໃຊ້ຂ້າມ 90 ອົງສາຖ້າຈໍາເປັນ.
• ເພີ່ມຕົວຕ້ານທານຊຸດ 100Ω ຫາ 470Ω ຢູ່ໃນຂາອອກ PWM. ອັນນີ້ຈຳກັດກະແສໄຟຟ້າໃນລະຫວ່າງສະພາບຄວາມຜິດ ແລະຫຼຸດສຽງດັງ.

4. Servo Connector Layout

ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ servo 3-pin ມາດຕະຖານ (ສັນຍານ, VCC, ດິນ) ຕ້ອງການໄລຍະຫ່າງສະເພາະ:

• ໄລຍະຫ່າງ pin: 2.54mm (0.1 ນິ້ວ) ຫຼື 2.7mm (ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ)
• ຄວາມຫນາ PCB ສໍາລັບຕົວເຊື່ອມຕໍ່: 1.2mm ຫາ 1.6mm
• ສະຖານທີ່ PIN ຂອງສັນຍານ: ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນ PIN ພາຍໃນ (pin 2 ຈາກ 3)
• ການຈັດລຳດັບພະລັງງານ: GND ຕ້ອງເຊື່ອມຕໍ່ກ່ອນ VCC ໃນການແຊກ

ສໍາລັບການອອກແບບທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ, ໄລຍະຫ່າງ 2.7 ມມລະຫວ່າງຕົວເຊື່ອມຕໍ່ servo ຊ່ວຍໃຫ້ຮູບແບບທີ່ຫນາແຫນ້ນໃນຂະນະທີ່ຮັກສາການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້.

5. ລະບຽບການແຮງດັນສໍາລັບ MCU ຄວບຄຸມ

• ໃຊ້ LDO ແຍກຕ່າງຫາກສໍາລັບ MCU ຖ້າການສະຫນອງພະລັງງານດຽວກັນ servos. ແຮງດັນຂອງເຊີໂວໃນປະຈຸບັນເຮັດໃຫ້ເກີດແຮງດັນຫຼຸດລົງທີ່ສາມາດຣີເຊັດໄມໂຄຄອນຄວບຄຸມໄດ້.
• ເຄື່ອງຄວບຄຸມທີ່ແນະນໍາ: 5V ຫຼື 3.3V LDO ທີ່ມີຄວາມຈຸຢ່າງຫນ້ອຍ 200mA ແລະຕົວເກັບປະຈຸ input / output 1µF.
• ໄດໂອດປ້ອງກັນ: ເພີ່ມໄດໂອດ 1N4007 ຫຼື Schottky ຢູ່ໃນວັດສະດຸປ້ອນເພື່ອປ້ອງກັນການເກີດຂົ້ວກັບຄືນ.

6. ການສະກັດກັ້ນສຽງລົບກວນໃນມໍເຕີ (ສໍາລັບການອອກແບບ Servo PCBA ພາຍໃນ)

ຖ້າອອກແບບ PCBA ທີ່ເຂົ້າໄປໃນ servo, ຕື່ມການສະກັດກັ້ນສຽງໂດຍກົງຢູ່ຫົວມໍເຕີ:

• ຕົວເກັບປະຈຸເຊລາມິກ 100nF soldered ໂດຍກົງໃນທົ່ວ terminals ມໍເຕີ.
• ເຊື່ອມຕໍ່ຕົວເກັບປະຈຸລົບກັບທີ່ຢູ່ອາໄສຂອງມໍເຕີສໍາລັບການປ້ອງກັນເພີ່ມເຕີມ (ຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນໄດ້ເຖິງ 200mV).
• ທາງເລືອກ: ເພີ່ມລູກປັດ ferrite ໃສ່ຫົວມໍເຕີສໍາລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີສຽງລົບກວນທີ່ສຸດ.

7. ການຮັບຮູ້ໃນປະຈຸບັນສໍາລັບການກວດສອບການໂຫຼດເກີນ

ການອອກແບບ servo PCBA ແບບພິເສດປະກອບມີການຕິດຕາມໃນປະຈຸບັນ:

• Shunt resistor: 0.1Ω ຫາ 0.5Ω, ຄວາມທົນທານ 1% - ສ້າງແຮງດັນອັດຕາສ່ວນກັບປະຈຸບັນ.
• ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງທີ່ແຕກຕ່າງ: ໄດ້ຮັບ 10 ຫາ 20 — ຂະຫຍາຍແຮງດັນ shunt ໃນລະດັບທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້
• ການປ້ອນຂໍ້ມູນ ADC: ຕ່ຳສຸດ 10-bit — ປ້ອນຂໍ້ມູນປັດຈຸບັນເພື່ອຄວບຄຸມ MCU

A 100mΩ shunt ຜະລິດ 50mV ທີ່ 500mA ແລະ 150mV ທີ່ 1.5A. ດ້ວຍເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ 5x, ອັນນີ້ຈະກາຍເປັນ 250mV ຫາ 750mV, ເຫມາະສໍາລັບ 3.3V ADC inputs.

8. insulation ແລະການປົກປ້ອງກົນຈັກ

ກະດານ servo PCBA ພາຍໃນຕ້ອງໄດ້ຮັບການປົກປ້ອງທາງດ້ານຮ່າງກາຍ:

• ເທບ insulating: ວາງ tape ໄຟຟ້າລະຫວ່າງ PCBA ແລະກໍລະນີ servo ໂລຫະ. ນີ້ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ວົງຈອນສັ້ນຈາກຂໍ້ຕໍ່ solder ຫຼືອົງປະກອບນໍາໄປສູ່ການສໍາຜັດກັບກໍລະນີ.
• ການເຄືອບ conformal: ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກກາງແຈ້ງຫຼືຄວາມຊຸ່ມຊື່ນສູງ, ເພີ່ມການເຄືອບ acrylic conformal ເພື່ອປ້ອງກັນ corrosion.

ການຄວບຄຸມການສ້າງສັນຍານ (ການພິຈາລະນາລະຫັດ MCU)

ການຜະລິດ PWM ທີ່ເຫມາະສົມແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການດໍາເນີນງານທີ່ບໍ່ມີການສັ່ນສະເທືອນ. ນີ້ແມ່ນຕົວກໍານົດການທີ່ສໍາຄັນ:

ການຕັ້ງຄ່າ PWM

ຕົວຢ່າງລະຫັດ MCU Pseudocode

// ຄິດໄລ່ຮອບວຽນຫນ້າທີ່ສໍາລັບ 1500µs pulse
    // ສົມມຸດ PWM ໄລຍະເວລາ = 20ms, ໂມງ = 1MHz prescaler

    pulse_width_us = 1500
    period_counts = 20000 // 20ms ໃນ microseconds
    duty_counts = pulse_width_us
    set_pwm_duty(ໜ້າທີ_ນັບ)

ເມື່ອທົດສອບ, ໃຊ້ oscilloscope ເພື່ອກວດສອບສັນຍານ PWM. ແຂບຫຼຸດລົງຂອງກໍາມະຈອນເຮັດໃຫ້ servo ອ່ານຕໍາແຫນ່ງ.

ຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫລວທົ່ວໄປແລະການແກ້ໄຂ

ຫມາຍເຫດສໍາຄັນກ່ຽວກັບການສະຫຼັບພະລັງງານ:ຢ່າປ່ຽນສາຍດິນ servo ເພື່ອປິດມັນ. ໃນເວລາທີ່ດິນຖືກເປີດ, servo ຍັງສາມາດໄດ້ຮັບພະລັງງານໂດຍຜ່ານສາຍສັນຍານ PWM ຫຼືເສັ້ນທາງອື່ນໆ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ການດໍາເນີນງານຂອງ 3.2V undervoltage ແລະພຶດຕິກໍາ erratic. ສະຫຼັບສາຍ VCC ໂດຍໃຊ້ P-channel MOSFET ຫຼື relay.

ຄຳຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆກ່ຽວກັບ RC Servo PCBA

ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນສາມຄໍາຖາມດ້ານວິຊາການທີ່ພວກເຮົາໄດ້ຮັບເລື້ອຍໆຈາກວິສະວະກອນຫຸ່ນຍົນແລະຜູ້ອອກແບບລະບົບ RC.

Q1: ເປັນຫຍັງ servos ຂອງຂ້ອຍບິດແບບສຸ່ມເມື່ອຂ້ອຍຄວບຄຸມພວກມັນຈາກ PCBA ຂອງຂ້ອຍດ້ວຍ ESP32 ຫຼື Arduino?

A:ທ່ານມີບັນຫາສຽງໄຟຟ້າ, ເກືອບແນ່ນອນ. ນີ້ແມ່ນລໍາດັບການວິນິດໄສທີ່ພວກເຮົາແນະນໍາຢູ່ Unixplore Electronics:

ຂັ້ນຕອນທີ 1— ກວດເບິ່ງການສະຫນອງພະລັງງານດ້ວຍ oscilloscope: ວັດແທກສາຍ 5V ໂດຍກົງຢູ່ທີ່ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ servo ໃນຂະນະທີ່ servo ກໍາລັງເຄື່ອນທີ່. ຖ້າທ່ານເຫັນຫຼາຍກ່ວາ 200mV ຂອງ ripple (ສູງສຸດເຖິງຈຸດສູງສຸດ), decoupling ຂອງທ່ານແມ່ນບໍ່ພຽງພໍ.

ຂັ້ນຕອນທີ 2— ເພີ່ມຄວາມຈຸຫຼາຍ: ວາງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ 1000µF ຫາ 4700µF ໃນທົ່ວປ້ຳປ້ອນພະລັງງານ. ມໍເຕີເຊີໂວດຶງກະແສແຮງດັນສູງ (3–10× ປະຈຸບັນແລ່ນ) ເມື່ອພວກມັນເລີ່ມເຄື່ອນຍ້າຍ. ໂດຍບໍ່ມີຄວາມຈຸຫຼາຍ, ແຮງດັນຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າ 4V, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ IC ຄວບຄຸມຄືນໃຫມ່ ຫຼືເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິ.

ຂັ້ນຕອນທີ 3- ແຍກໄຟ MCU ຈາກພະລັງງານ servo: ການອອກແບບທີ່ບໍ່ດີທີ່ສຸດດໍາເນີນການ MCU ແລະ servos ຈາກເຄື່ອງຄວບຄຸມແຮງດັນດຽວກັນ. ໃຊ້ສອງຕົວຄວບຄຸມແຍກຕ່າງຫາກ:

• ຫນຶ່ງ 5V / 500mA LDO ສໍາລັບ MCU ແລະເຫດຜົນ.
• ການສະຫນອງ 5V / 3A ແຍກຕ່າງຫາກ (ຫຼືການເຊື່ອມຕໍ່ຫມໍ້ໄຟໂດຍກົງ) ສໍາລັບ servos.

ຂັ້ນຕອນທີ 4— ຕື່ມການແຍກຕົວແຍກຢູ່ແຕ່ລະຕົວເຊື່ອມຕໍ່ servo: ໃສ່ 100µF electrolytic ແລະ 100nF ceramic capacitor ໂດຍກົງຜ່ານ pins VCC ແລະ GND ຂອງທຸກໆຕົວເຊື່ອມຕໍ່ servo. ຕົວເກັບປະຈຸເຊລາມິກການກັ່ນຕອງສິ່ງລົບກວນຄວາມຖີ່ສູງຈາກແປງມໍເຕີ; electrolytic ຈັດການຮວງຈຸລິນຊີທີ່ມີຄວາມຖີ່ຕ່ໍາ.

ຂັ້ນຕອນທີ 5— ກວດເບິ່ງຄຸນນະພາບສັນຍານ PWM ຂອງທ່ານ: ໃຊ້ oscilloscope ເພື່ອເບິ່ງ PIN PWM. ຖ້າເຈົ້າເຫັນສຽງດັງ (overshoot) ຢູ່ເທິງຂອບທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ ຫຼືຫຼຸດລົງ, ໃຫ້ເພີ່ມຕົວຕ້ານທານຊຸດ 100Ω ຢູ່ pin MCU. ອັນນີ້ເຮັດໃຫ້ສັນຍານຊຸ່ມຊື່ນ ແລະປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດການກະຕຸ້ນທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ.

ເສັ້ນທາງລຸ່ມ:90% ຂອງບັນຫາ servo jitter ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບພະລັງງານ, ບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະຫັດ. ແກ້ໄຂການກະຈາຍພະລັງງານກ່ອນ.

Q2: ຂ້ອຍຈະອອກແບບ PCBA ທີ່ຄວບຄຸມຫຼາຍ servos (8 ຫາ 16 ຊ່ອງ) ໂດຍບໍ່ມີການ brownouts ແນວໃດ?

A:ອັນນີ້ຕ້ອງການງົບປະມານພະລັງງານຢ່າງລະມັດລະວັງ ແລະການວາງແຜນການຈັດວາງ. ນີ້ແມ່ນວິທີການວິສະວະກໍາສໍາລັບ 16-channel servo controller PCBA.

ຂັ້ນຕອນທີ 1- ຄິດ​ໄລ່​ຄວາມ​ຕ້ອງ​ການ​ພະ​ລັງ​ງານ​ທັງ​ຫມົດ​:

• ແຕ່ລະ servo ມາດຕະຖານແຕ້ມ 200mA ຫາ 500mA ໃນລະຫວ່າງການເຮັດວຽກປົກກະຕິ.
• ກະແສໄຟຟ້າສູງສຸດສາມາດບັນລຸ 1.5A ຫາ 3A ຕໍ່ servo.
• ສໍາລັບ 16 servos: 16 × 1.5A = 24A ດຶງທ່າແຮງສູງສຸດ.

ຂັ້ນຕອນທີ 2- ອອກ​ແບບ​ການ​ແຜ່​ກະ​ຈາຍ​ພະ​ລັງ​ງານ​:

• ການປ້ອນຂໍ້ມູນພະລັງງານຕົ້ນຕໍ: ໃຊ້ການສະຫນອງ 5V ຫາ 6V ສໍາລັບຕໍາ່ສຸດທີ່ 30A.
• ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າ: XT60 ຫຼືສະກູປາຍ (ບໍ່ແມ່ນຫົວ 2-pin ຂະຫນາດນ້ອຍ).
• ຮ່ອງຮອຍພະລັງງານຕົ້ນຕໍ: ກວ້າງ 8mm ຫາ 10mm ດ້ວຍທອງແດງ 2oz, ຫຼືໃຊ້ຍົນພະລັງງານທີ່ອຸທິດຕົນໃນຊັ້ນ 2.
• ແຖບລົດເມ: ສໍາລັບກະແສໄຟຟ້າສູງກວ່າ 15A, ເພີ່ມແຖບລົດເມທອງແດງ ຫຼືໃຊ້ສາຍໄຟພາຍນອກ.

ຂັ້ນຕອນທີ 3- ປະ​ຕິ​ບັດ​ການ​ແຜ່​ກະ​ຈາຍ​ພະ​ລັງ​ງານ​ຂັ້ນ​ຕອນ​:

• ກຳນົດເສັ້ນທາງສາຍໄຟໜາ (5mm+) ໄປຫາຈຸດກະຈາຍກາງ.
• ຈາກຈຸດນັ້ນ, ດໍາເນີນການຕາມຮອຍ 1.5 ມມແຕ່ລະຄົນໄປຫາແຕ່ລະຕົວເຊື່ອມຕໍ່ servo.
• ເພີ່ມຕົວເກັບປະຈຸ 470µF ຢູ່ແຕ່ລະຕົວເຊື່ອມຕໍ່ servo (ຄວາມຈຸທີ່ແຈກຢາຍ, ບໍ່ພຽງແຕ່ຫນຶ່ງຝາປິດຂະຫນາດໃຫຍ່ຢູ່ບ່ອນປ້ອນ).

ຂັ້ນຕອນທີ 4- ໃຊ້ opto-isolation ສໍາລັບສາຍສັນຍານ (ແບບພິເສດ):

• ສໍາລັບສະພາບແວດລ້ອມອຸດສາຫະກໍາຫຼືສຽງສູງ, ແຍກສັນຍານ PWM ໂດຍໃຊ້ optocouplers (ເຊັ່ນ: 4N35 ຫຼື PC817).
• ນີ້ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ສິ່ງລົບກວນຂອງມໍເຕີຈາກການ coupling ກັບຄືນໄປບ່ອນເຂົ້າໄປໃນ MCU ແລະເຮັດໃຫ້ເກີດການປັບ.
• ການອອກແບບທີ່ໂດດດ່ຽວຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີໂດເມນພະລັງງານແຍກຕ່າງຫາກ (ດ້ານ MCU ແລະດ້ານ servo).

ຂັ້ນຕອນທີ 5- ເພີ່ມ​ການ​ຈໍາ​ກັດ​ໃນ​ປະ​ຈຸ​ບັນ​ຫຼື soft-start​:

• ໃຊ້ MOSFET ທີ່ມີວົງຈອນເລີ່ມຕົ້ນອ່ອນເພື່ອເລັ່ງພະລັງງານ servo ໃນໄລຍະ 10ms ຫາ 50ms.
• ນີ້ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ inrush ເບື້ອງຕົ້ນຈາກທັງຫມົດ 16 servos ຈາກການລົ້ມລົງຂອງການສະຫນອງ.
• ອີກທາງເລືອກ, ເປີດ servos ໃນລໍາດັບ (5ms ຊັກຊ້າລະຫວ່າງແຕ່ລະ).

ຂັ້ນຕອນທີ 6— ຄໍາ​ແນະ​ນໍາ stack layer PCB ສໍາ​ລັບ 16+ ຊ່ອງ​ທາງ​:

• ຊັ້ນທີ 1: ສັນຍານ (PWM, ຄຳຕິຊົມ)
• ຊັ້ນ​ທີ 2​: ຍົນ​ພື້ນ​ດິນ (ນ​້​ໍ​າ​ແຂງ​)
• ຊັ້ນ 3: ຍົນພະລັງງານ (5V ຫຼື Vservo)
• ຊັ້ນ 4: ສັນຍານ ຫຼືພື້ນຮອງ

stack ນີ້ຫຼຸດຜ່ອນພື້ນທີ່ loop ແລະຫຼຸດຜ່ອນ EMI ລະຫວ່າງຊ່ອງ.

Q3: ຂ້ອຍສາມາດໃຊ້ການອອກແບບ PCBA ດຽວກັນສໍາລັບຍີ່ຫໍ້ servo ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ (Futaba, Hitec, Spektrum, generic) ບໍ?

A:ແມ່ນແລ້ວ, ດ້ວຍການພິຈາລະນາຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທີ່ສໍາຄັນສາມຢ່າງ.

ການພິຈາລະນາ 1— ມາດຕະຖານສັນຍານ PWM ແມ່ນສອດຄ່ອງ: ເຊີໂວ RC ທັງໝົດໃຊ້ມາດຕະຖານ 50Hz PWM ດຽວກັນກັບ 1ms ຫາ 2ms pulses. ເຫດຜົນການຜະລິດ PWM ຂອງ PCBA ຂອງທ່ານເຮັດວຽກທົ່ວໄປ.

ການພິຈາລະນາ 2- ຄວາມ​ຕ້ອງ​ການ​ພະ​ລັງ​ງານ​ແຕກ​ຕ່າງ​ກັນ​ຢ່າງ​ຫຼວງ​ຫຼາຍ​:

PCBA ຂອງ​ທ່ານ​ຕ້ອງ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ອອກ​ແບບ​ສໍາ​ລັບ servo ປະ​ຈຸ​ບັນ​ສູງ​ທີ່​ສຸດ​ທີ່​ທ່ານ​ຕັ້ງ​ໃຈ​ຈະ​ນໍາ​ໃຊ້​. ການອອກແບບສໍາລັບ 2A ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະສູງສຸດ 5A ຕໍ່ຊ່ອງເພື່ອໃຫ້ກວມເອົາ servos ມາດຕະຖານແລະແຮງບິດສູງທີ່ສຸດ.

ການພິຈາລະນາ 3- ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງຕົວເຊື່ອມຕໍ່:

• servos ສ່ວນໃຫຍ່ໃຊ້ header ຍິງ 3-pin ມາດຕະຖານທີ່ມີໄລຍະຫ່າງ 2.54mm (0.1 ນິ້ວ).
• ສະຖານທີ່ PIN ຂອງສັນຍານແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມຍີ່ຫໍ້:
  • Futaba: ສັນຍານແມ່ນ pin ພາຍໃນທີ່ສຸດ (pin 2)
  • Hitec ແລະ Spektrum: ສັນຍານແມ່ນ pin 1 ຫຼື pin 3 ຂຶ້ນກັບຕົວແບບ
• ອອກແບບ PCBA ຂອງທ່ານດ້ວຍ pinouts ທີ່ຕິດສະຫຼາກຢ່າງຊັດເຈນ (S, +, –). ໃຊ້ຫົວຜູ້ຊາຍ 3-pin (ຄ້າຍຄືສາຍຕໍ່ servo ມາດຕະຖານ) ເພື່ອໃຫ້ servo ໃດສາມາດສຽບໄດ້ໂດຍກົງ.

ພິຈາລະນາ 4— servo PCBA ພາຍໃນ (ພາຍໃນ servo) ບໍ່ສາມາດປ່ຽນກັນໄດ້: ຖ້າທ່ານກໍາລັງອອກແບບ PCBA ພາຍໃນທີ່ເຂົ້າໄປໃນເຮືອນ servo (ປ່ຽນແທນກະດານຄວບຄຸມຕົ້ນສະບັບ), ນີ້ແມ່ນຍີ່ຫໍ້ສະເພາະ. servos ທີ່ແຕກຕ່າງກັນມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນ:

• ຄ່າຄວາມຕ້ານທານ potentiometer (5kΩ vs 10kΩ)
• ຂະຫນາດມໍເຕີແລະການຈັດອັນດັບປະຈຸບັນ
• ສະຖານທີ່ຂຸມ mounting ກົນຈັກ
• ຂະໜາດຂອງກໍລະນີ

ສໍາ​ລັບ​ການ​ອອກ​ແບບ PCBA ພາຍ​ໃນ​, reverse-engineer ຂອງ​ຕົ້ນ​ສະ​ບັບ​ຫຼື​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ລະ​ອຽດ​ສະ​ເພາະ​ສໍາ​ລັບ​ຮູບ​ແບບ servo ທີ່​ແນ່​ນອນ​ວ່າ​. ສໍາລັບການອອກແບບໄດເວີ PCBA ພາຍນອກ (ກະດານທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕົວເຊື່ອມຕໍ່ servo ມາດຕະຖານ), ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ແມ່ນດີເລີດໃນທົ່ວຍີ່ຫໍ້ RC ທີ່ສໍາຄັນທັງຫມົດ.

ການທົດສອບ RC Servo PCBA ຂອງທ່ານ

ກ່ອນທີ່ຈະອະນຸມັດການອອກແບບສໍາລັບການຜະລິດ, ດໍາເນີນການທົດສອບຫ້າເຫຼົ່ານີ້:

ສະຫຼຸບ: ການອອກແບບ RC Servo PCBA ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້

A RC servo PCBA ທີ່ເຂັ້ມແຂງແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍຫ້າການຕັດສິນໃຈວິສະວະກໍາ:

1. capacitance bulk ພຽງພໍ(1000µF ຫາ 4700µF) ຢູ່ທີ່ປ້ອນຂໍ້ມູນພະລັງງານຫຼັກ.
2. ໂດເມນພະລັງງານແຍກຕ່າງຫາກສໍາລັບ MCU (LDO ຄວບຄຸມ) ແລະ servos (ຫມໍ້ໄຟໂດຍກົງຫຼືເຄື່ອງຄວບຄຸມກະແສໄຟຟ້າສູງ).
3. ດາວດິນກັບພະລັງງານແຍກຕ່າງຫາກແລະສັນຍານກັບຄືນດິນ.
4. Decoupling capacitorຢູ່ທຸກຕົວເຊື່ອມຕໍ່ servo (100µF electrolytic + 100nF ceramic).
5. ການປັບສັນຍານ PWM ທີ່ຖືກຕ້ອງມີຕົວຕ້ານທານຊຸດແລະຮ່ອງຮອຍສັ້ນ.

ສໍາລັບການອອກແບບຫຼາຍ servo (8+ ຊ່ອງ), ໃຊ້ PCB 4 ຊັ້ນທີ່ມີພະລັງງານສະເພາະແລະຍົນພື້ນດິນ. ສໍາລັບການອອກແບບ servo PCBA ພາຍໃນ, ຕື່ມການສະກັດກັ້ນສິ່ງລົບກວນ motor (100nF ໃນທົ່ວ terminals motor) ແລະ insulating tape ເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ກໍລະນີສັ້ນ. ການປະຕິບັດເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເຮັດໃຫ້ການປະຕິບັດງານທີ່ບໍ່ມີການສັ່ນສະເທືອນແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືໃນໄລຍະຍາວໃນທັງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ RC ແລະຫຸ່ນຍົນ.

ເປັນຫຍັງ Unixplore Electronics

• 20 ປີຂອງລະບົບຝັງຕົວແລະປະສົບການການອອກແບບ PCB - ພວກເຮົາໄດ້ເຫັນແລະແກ້ໄຂທຸກຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ອະທິບາຍໄວ້ໃນຄູ່ມືນີ້.
• ການອອກແບບທີ່ພິສູດການຜະລິດ— ກົດ​ລະ​ບຽບ​ຮູບ​ແບບ​ແລະ​ວິ​ທີ​ການ​ທົດ​ສອບ​ຂອງ​ພວກ​ເຮົາ​ໄດ້​ຖືກ​ນໍາ​ໃຊ້​ໃນ​ການ​ຄ້າ RC ແລະ​ຜະ​ລິດ​ຕະ​ພັນ​ຫຸ່ນ​ຍົນ​.
• ບໍລິການສົ່ງເຖິງຈຸດຈົບ— ຈາກ​ແນວ​ຄວາມ​ຄິດ​ແລະ schematic ກັບ​ຮູບ​ແບບ​, prototyping​, ແລະ​ການ​ຜະ​ລິດ​ປະ​ລິ​ມານ​.
• ວິສະວະກໍາໂປ່ງໃສ— ພວກ​ເຮົາ​ແບ່ງ​ປັນ​ສະ​ເພາະ​, ກົດ​ລະ​ບຽບ​, ແລະ​ມາດ​ຕະ​ຖານ​ການ​ທົດ​ສອບ​ເພື່ອ​ໃຫ້​ທ່ານ​ຮູ້​ວ່າ​ສິ່ງ​ທີ່​ທ່ານ​ກໍາ​ລັງ​ໄດ້​ຮັບ​ຢ່າງ​ແນ່​ນອນ​.
• ແຫຼ່ງອົງປະກອບທົ່ວໂລກ— ພວກເຮົາຈັດການການເພີ່ມປະສິດທິພາບ ແລະການຈັດຊື້ BOM ເພື່ອຮັກສາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງທ່ານພາຍໃຕ້ການຄວບຄຸມ.

ເລີ່ມຕົ້ນ

ພ້ອມທີ່ຈະສ້າງຕົວຄວບຄຸມ RC servo ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ບໍ?ຕິດຕໍ່ Unixplore Electronicsສໍາລັບ:

• ການ​ອອກ​ແບບ PCBA Custom ແລະ​ຮູບ​ແບບ​
• ການສ້າງຕົວແບບ ແລະ ການທົດສອບທີ່ເປັນປະໂຫຍດ
• ການຜະລິດປະລິມານທີ່ມີການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບຢ່າງເຕັມທີ່
• ການທົບທວນການອອກແບບແລະການວິເຄາະຄວາມລົ້ມເຫລວ