32路伺服电机控制器用户手册v2.0

奥松机器人RobotBase-1-32路伺服舵机控制器用户手册v2.0公司网址：淘宝店网址：公司电话：[phone]公司邮箱：[e-mail]机器人技术博客：视频播客：教学博客：机器人基地新浪微博：奥松机器人RobotBase-2-商标声明:RobotBase与图形为哈尔滨奥松机器人科技有限公司注册商标。基于对产品的持续完善与升级，本公司随时更改本资料或其中所提及的产品概不另行通知。未经本公司书面同意或授权，不可擅自盗用、复制、出版本产品说明中局部或全部内容。免责声明:使用者在使用本产品所做的任何应用（如实验、竞赛、二次开发），使用者须自行承担风险。公司对于因使用本产品所产生的直接、间接或附带伤害（包括人身安全损失、利润信誉损失等），不负任何责任，未满14岁儿童须在成人陪同下方可使用本产品进行相关实验。勘误说明:为了能够正确的传达产品的使用信息，我们花费很多时间和精力在这本手册上，希望使用者能够认真阅读其中内容，然而难免仍有疏漏之处。如在本手册中发现错误，欢迎利用电子邮件[e-mail]与我们联络。为了使手册更加完善，提供最新最详实的资讯，我们会持续改善增补手册中内容。如有任何相关资讯更新皆会发布在相关网站上，请经常浏览我们的网站、播客以及微博。公司网址：机器人视频播客网址：奥松机器人基地微博：奥松机器人RobotBase-3-一、注意事项1.在未认真阅读本说明之前请勿给加电！以免错误接线造成传感器永久损坏。2.请认真查看引脚功能说明，注意简明标识符，正确接线！切勿将电源线接反，造成电子器件烧毁。3.请勿将控制器放在潮湿环境下使用和保存，避免控制器短路、电子器件功能损坏。4.此产品供电系统分为控制器供电和伺服舵机供电两部分，均使用直流电源，详情参见电源选用部分。二、产品介绍32路伺服舵机控制器是一套最具性价比的微伺服电机控制器。可以控制多达32个伺服舵机协调动作的软硬件结合系统，它不但能实现位置控制和速度控制，还具有时间延时断点发送指令功能。其主要由上位机软件和伺服舵机驱动控制器组成。通过PC机操作上位机软件给控制器传递控制指令信号，即可实现多路伺服舵机的单独控制或同时控制，控制指令精简，控制转角精度高，波特率可以实时更改，体积小，重量轻，其可作为类人型机器人、仿生机器人、多自由度机械手的主控制器。此外还可以配合其他功能模块实现无线控制、传感器反馈，构建闭环控制系统。随着国内外机械产业的不断进步，各大高校相继开设机械类创新课程和比赛，学生可将其应用在各类机械创新作品中，起到优化控制系统作用。奥松机器人RobotBase-4-三、产品清单1.32路伺服舵机控制器主板一块2.资料光盘一张（上位机控制软件和产品说明书）3.USB取电线一条4.5号四节/4位电池盒一个5.9V电池扣接线一条6.端子接线二条7.USB-RS232通信线一条（串口版套装为RS232串口通信线）8.安装螺丝（铜螺柱和尼龙螺柱各四颗）奥松机器人RobotBase-5-四、技术参数与性能描述1.控制部分端子供电范围：+7V—+12V2.控制部分DC插头供电范围：USB取电或DC直流5V开关电源3.伺服电机端子供电范围：＋4V－＋6V4.控制通道：32路5.通讯输入：RS232（串口）或TTL6.伺服电机驱动分辨率：大约1us,约0.09度7.波特率设置：2400、9600、38.4k、115.2k通过拨码开关可以转换8.支持的伺服电机：FutabaorHitec以及各大国产品牌（如辉盛）等9.PC接口：DB9F10.尺寸：65mm×60mm×1.5mm11.扩展功能：提供外扩上位机系统供电接口五、伺服舵机控制器使用方法（一）伺服舵机控制板接口功能奥松机器人RobotBase-6-1、DC-5V直流电源接口此接口用于接插控制器控制部分供电电源，为了方便长时间调试，可以用套装中为用户提供的USB取电线，直接连接笔记本电脑或台式电脑USB接口。也可接插符合下面要求的外置电源适配器（注意电源极性！）。交流适配器输入电压5V交流适配器接口极性内正外负2、控制部分电源端子接口此接口用于接插控制器控制部分供电电源，为增大用户选择电源电压范围，特设此接口。工作电压范围：＋7V—＋12V。注意端子接口正负标识符！正确接线，避免损坏控制器。为用户调试方便提供9V电池扣接线一条，可接9V电池使用，若长时间使用，建议选配镍氢或锂聚合物电池。奥松机器人RobotBase-7-3、伺服舵机供电电源端子接口此接口用于接插伺服舵机供电电源（由于伺服舵机在重负载的情况下，c放大器电压拉低，为防止影响控制器部分电压突变，应该将两部分分别供电），工作电压：＋4V－＋6V（普通伺服舵机），若使用大功率伺服舵机，建议单独供电，避免长时间使用，致使板线发热造成烧毁。功率注意：由于不同型号的伺服电机的耗电不同，而且运行在带负载时，耗电也不同，所以请以实际使用为准。一般上，伺服舵机启动和满负载的时候耗电达1A～1.5A，而没有负载时候只有约150mA耗电，所以请均衡考虑，根据同时运动的伺服舵机数量，来考虑电源的功率选择。为防止意外，请确保不要使用功率小于设计里面一半数目的电机满功率运行时功耗的电源。为用户调试方便提供的5号四节/4位电池盒一个，装上电池可作为伺服舵机调试电源使用。若给机器人或者机械臂供电，此处供电部分建议使用锂聚合物电池或者开关电源，确保功率足够。奥松机器人RobotBase-8-4、外扩上位机系统供电接口此接口供电来源控制部分端子接口电源，可为自主开发的上位机（51系列、AVR系列、DSP、ARM、Arduino等）板供电。5、RS232串口通信接头此端口使用标准RS232串口电平进行通讯，可以接插为用户提供的USB-RS232通信线或串口通信线和计算机进行通讯，接收实时控制指令。6、TTL通信接口若使用此功能请将跳线帽取下，此接口可用于伺服舵机控制器与其他单片机开发的上位机通信。注意接口标识符，TX、RX标示符左侧排针分别联接伺服舵机控制板微控器TXD、RXD引脚。奥松机器人RobotBase-9-7、波特率设置拨码开关通过设置拨码开关，波特率可以在2400960038.4k115.2k四种数值中转换。注意：1代表ON，0代表OFF。控制器波特率默认设置为115200。每次更改波特率数值后，都要给控制器重新上电启动，才会生效。8、伺服舵机通道接口及标识符此接口可接插国际标准接口的伺服舵机，包括模拟式和数字式两种。接口侧方有奥松机器人RobotBase-10-1～32通道的标注符，表示伺服电机受哪一通道信号控制。每一行可以接插一个伺服电机。整行接口上面有S/+/-的标注，其中“-”表示接插伺服电机的地线（一般为黑色）；“＋”表示接插伺服电机的电源线（一般为红色）；“S”表示signal（信号）接插伺服电机的控制信号线（一般为黄色或白色）。支持的伺服电机：FutabaorHitec以及国产品牌等。9、电源开关此开关控制伺服电机和控制电路两部分电源通断。开关拨向标有ON一端为接通电源；开关拨向OFF一端为切断整个系统供电。（二）伺服舵机控制软件操作方法ServoControlSoftware是实现伺服电机控制器通讯协议PC机上的专用WINDOWS控制软件，本软件操作控制简便，易学易用。2013年4月发布的第三版控制调试软件，奥松机器人RobotBase-11-功能与界面更加人性化，不但包括前两版软件的所有功能，还增加了更多功能，下面主要介绍一下软件的各项功能和使用方法。2013年第三版控制调试软件主界面1、串口设置说明此处可以选择设置串口号和通信波特率，第三版软件增设蓝牙设备与USB设备驱奥松机器人RobotBase-12-动自动识别功能。选择波特率参数确认设置区内参数奥松机器人RobotBase-13-2、控制通道设置说明控制通道序号与控制板上的序号一一对应，根据设计需要可选择多路调控，伺服舵机接线一定要与控制软件通道对应，避免出现控制无效现象。然后将硬件设备按说明书接好，如下图：奥松机器人RobotBase-14-注意：要使多个大扭矩金属伺服舵机运转，功耗比较大，请您使用开关电源或者锂聚合物电池。单击鼠标左键软件与硬件连接连接成功后，按照下图操作奥松机器人RobotBase-15-A.速度控制设定功能：可以调试出任意速度，多路电机不同速度运行稳定，实时性好，速度精准，加速减速任意设，蓝色速度框内不填写速度时，默认速度为3000，根据不同品牌伺服舵机的性能，执行速度会有所不同，通常范围1-3000，最大不超过6000B.位置控制设定功能：通过拉动滑条，即可实现随动控制，也可以通过修改黑色位置框内参数，调试出机器人不同动作，500-2500分别对用-90-+90度，参数1500度对应伺服舵机0度，此处为中位点。奥松机器人RobotBase-16-3、操作设置调整好合适指令点击添加后，将会出现在控制指令回显区中。第三版软件又增加以下功能：A.指令保存功能：可以将您调试好的指令集保存，自动生成指令文档，日期时间准确，例如robotcode20090107_1550，您也可以个性化自命名，避免读取指令文档错误或者重新编辑。B.指令读取功能：只要轻松点击“打开指令”按键，会进入指令集文档，选择您要读取的以往指令文档，恢复当前功能设置。4、控制指令回显区控制指令回显区内的指令详细说明，参加控制指令集文档中说明。奥松机器人RobotBase-17-5、发送指令时间设置A.控制动作完成时间功能：只要发送指令时间大于动作完成时间，您就可以任意设置动作的完成时间，软件备有自动调整功能，可将电机转动平滑过渡，避免了机器人定格控制缺陷，如图参数1000，对应时间为1秒。B.发送指令间隔时间功能：每条动作指令发送间隔时间也可以通过滑杆设置，或输入参数修改，如图参数1500，对应时间为1.5秒，每一条指令执行完后，才能执行下一条，发送指令时间一定要长于伺服舵机执行的时间，不然伺服舵机没有完成当先动作就会执行下一条动作。6、指令循环执行激活第三版软件增加此项功能，可以让您不必费心点击鼠标啦，反复调试更加易用，可作为小型工业机械手主控板，动作循环执行，提供作业效率。奥松机器人RobotBase-18-六、微伺服舵机基本知识微伺服舵机在无线电业余爱好者的航模活动中使用已有很长一段历史，而且应用最为广泛，国内亦称之为“舵机”，含义为：“掌舵人操纵的机器”。舵机是一种位置伺服的驱动器。它是机器人、机电系统和航模的重要执行机构。它接收一定的控制信号，输出一定的角度，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。标准的舵机有3条导线：电源线（红）、地线（黑或灰）、控制线（白或橙黄）。控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号（PWM），方波脉冲信号的周期为20ms（即频率为50Hz)，当方波的脉冲宽度改变时，舵机转轴的角度发生改变，角度变化与脉冲宽度的变化成正比，也就是利用占空比的变化来改变舵机的位置。可见，其主要用作运动方向的控制部件。下面以转角范围180度伺服为例，那么脉宽对应的控制关系为：0.5ms--------------≈0度；（+90度）0.9ms-------------≈45度；（+45度）1.5ms-------------≈90度；（0度）2.1ms------------≈135度；（-45度）2.5ms------------≈180度；（-90度）奥松机器人Ro