roboforum.ru

Добрый день!

Задумал собрать робота шагающего,
в качество серво хочу RDS3135
скорость: 0.13sec/60 градусов (7.4 В)
0.11sec/60 степень в (8.4 В)
крутящий момент: 31kg. cm. at (7.4 В)
35kg. cm. at (8.4 В)

Запитать думаю от батареи: HRB RC Lipo Батареи 2 S 7.4 В 6000 мАч 60C-120C
В качестве мозгов уже есть малинка Raspberri pi 3
Планировал через преобразователь напряжения 3.3 - 5V малинку подключить к PCA9685 по I2C, но PCA9685 позволяет подключить внешнее питание для серво максимум на 6V, а хотелось бы чтобы серво напрямую питались от батареи 7.4V, а через DC-DC преобразователь подавать напряжение 5V на малинку и на PCA9685(или подобное).

Есть ли какие сервоконтроллеры, подобные PCA9685, но чтобы можно было подключать серво на 7.4V?
Второй вопрос, не погорит ли плата PCA9685, если к ней подключить 16 серво послабее, например RDS3115
скорость:0.16sec/60 степень в (6 В)
0.14sec/60 степень в (7.2 В)
крутящий момент:15kg. cm. at (6 В)
17kg. cm. at (7.2 В)
они вроде работают и на 5V, ну и запитать все это через батарею 7.4V через DC-DC преобразователь подавать напряжение 5V.

оригинальная rds3135 возможно (но не факт, это нужно искать их тесты) и 35кг/см, а китайские поделки на то и поделки, что бы максимум внешне были похоже. оригиналы особо не искал, но вроде раза так в три подороже и смысла в них имхо мало. а у копий вряд ли будет более 10..12кг/см (даже если и будет, не факт, что механика долго проживёт). в копиях надписи rds3135 и rds3115 могут клеиться на сервы с абсолютно идентичными потрохами и у каждого производителя они могут во-первых отличаться, во-вторых от партии к партии меняться как угодно. т.е. намекаю, что взяв китайскую фень-хрень не за 7-8$, а за 18$ или более, не факт, что реально купите серву мощнее и качественней. если прям захотите оригинальную, то не факт, что поверив в "надписи на заборе", действительно оригинал купите.
pca9685 это драйвер светодиодов, который используют в том числе и для генерации ppm сигнала. не питает он сервоприводы и на прямую в принципе не сможет - у серв потребление амперы, а на выходах драйвера десятки миллиампер. вы путаете напряжение питания устройства и его отдельных частей. то, что при питании от юсб raspberry pi вроде как 5в, совсем не значит, что на микропроцессор подаётся 5в. у pca9685 драйвере нет разделения питания логической части от силовой. т.е. что бы питать его, допустим от 5в, а на выходах было 6..7в, нужно ставить внешние транзисторы на выходы драйвера или делать подтяжку уровней вверх. только кроме напряжения питания микросхемы или какой-то её части ещё есть есть логические уровни - в каком диапазоне напряжений, что считается за высокий уровень сигнала, а в каком за низкий. у raspberry pi все (вроде, уточняйте сами) gpio 3.3в совместимые. в случае с pca9685 всё проще - запитав 5в, i2c должен быть совместим с 3.3в уровнями (даташит, таблица 14), по крайней мере оригинал. запитав от 3.3в проблем точно не будет. только кроме raspberry -> pca9685 есть ещё pca9685 -> сервопривод и как там организованно питание и какие логические уровни, это другой момент.
сервы напрямую к аккумулятору подключать затея сомнительная. на аккумуляторе при полном заряде будет слегка поболее, чем 7.4в. смотря что там за электроника, моторы и какие нагрузки будут - не факт, что серва долго проживёт. при разряде аккумулятора напряжение слегка падает и ожидать, что простенькая серва будет скорость вращения корректировать в зависимости от напряжения, немного наивно. т.е. если нужно будет контролировать скорость, это ляжет на вас - mems датчики или обратная связь по потенциометру или ещё как. крутящий момент тоже будет падать.
ещё вы совсем даже не задумывались о такой чудной штуке, как ток. посмотрите внимательно на сервы, там три провода. два это питание (электроника и моторы), по ним будет течь до нескольких ампер. а по третьему идут управляющие импульсы с pca9685, там максимум миллиамперы. перефразирую - pca9685 не питает сервы, он всего-лишь генерирует управляющие ppm импульсы. это значит, что вам нужно хорошенько подумать, какую плату купить (+нужно ли её модифицировать) или как сделать свою плату + как запитать (на прямую или один..несколько dc/dc стабилизаторов на сервы). если допустим хотели взять адафрутовскую плату с pca9685 и к ней напрямую подключать более десятка серв, можете начинать мило улыбаться - перед её покупкой сначала схему посмотрите (особенно на используемый транзистор), на толщину силовых дорожек и вам ещё останется прикинуть, сколько каждая серва в пике потребляет, сколько в пике общее максимальное потребление будет (не все же сервы одновременно максимальный ток потреблять будут).

Спасибо за развернутый ответ.
То есть лучше тогда сделать так:
Для серводвигателей 2 общие шины: +7.4V и земля
контроллер PCA9685 отправляем в топку, он мне изначально 12битный не нравился, вместо него поставим STM32.
ШИМ будем подавать через схему, осталось найти схему (повысим уровень с 3.3V до 7.4V)в серву на управляющий контакт, соответственно земля у контроллера и сервов общая, думаю так будет лучше?
Кстати УРА!!! Батарея пришла на почту, сегодня заберу, рекорд для Китая, доставка 10 дней , на днях придет и пара серв 3135 и 3115, заодно и протестируем их характеристики

опять много буковок написал и похоже часть не переварили, в частности про логические уровни. ну да ладно, вам видней как лучше сделать.
хоть одна, хоть десять шин на сервы, главное что бы они шли напрямую от аккумулятора, а вся остальная электроника отдельно и желательно с фильтрами на входе.
шим и ppm это слегка не одно и тоже. стм32 конечно хороши, только не факт, что сами сможете нормально ppm генерировать для нужного количества каналов или что это будет удобней использования каких микросхем на подобии pca9685 или ещё каких. тяга к большей разрядности иногда это хорошо, только ещё не помешает отличать те же моторы или светодиоды от таких хоббийных сервоприводов, т.е. быть уверенным, что электроника сервы не помножит на 0 разницу между двенадцатью битами и 16, 24,...

Про логические уровни понятно, вопрос только в том, что если серва питается на 7.4V, то и логика сервы тоже питается на 7.4V, так что, просто некорректно подключать управляющую ногу сервы на PCA9685, логика которой питается от 5V,
На плате PCA9685, купленной в китае, кстати, есть отдельный вывод на питание, он идет напрямую на сервы, только уж слишком узкие дорожки на печатной плате, это и напрягает, да и в даташите в плате написано, что максимальное напряжение внешнего питания, подключаемого на моторы - 6V, не просто так же это написано.

Планирую вообще как минимум 16 серв (RDS3115, RDS3135), 4 шаговика (тут есть драйвер шаговика DRV8825, напряжение мотора отвязано от логики и в пределах до 45V, хочу такой же для серв, чтобы питание сервы было отвязано от логики и регулировалось) в качестве мотора на ногу 4 DOF, будет паук на колесах
пару маломощных серв воткнуть на камеру и ультразвуковой датчик. Гироскоп, камера тоже уже в пути, ждемс...

PS: PCA9685 уже протестировал на маломощной серве SG90 , но на серве SG90 тоже 5V, вопрос в том, как запустить 16 мощных серв, пост и создавался для того, чтобы получить совет с контроллером для сервоприводов, можно конечно и купить на каждую серву L293D, и поставить ее между PCA9685 и сервой, но это уже не комильфо.

аха. ещё скажите, что если генератор вырабатывает сотни киловольт, то где то там, даже с туевой кучей понижений напряжения, дойдя до электроники в серве, логические уровни будут сотни киловольт и вообще она при этом питается не постоянкой, а переменкой.
про l293d грелки это вы хорошо придумали, удачи в эксперементах. если не хотите вникать в написанное тут, хотя бы изучите,как устроены подобные хоббийные сервы (как в общем, так и в частности sg90, rds3135 и rds3115) и чем такие сервы отличаются, допустим от коллекторного мотора. дальше сами.

Я чайник в железе, программист по образованию, cлаботочку подключу напрямую к малинке, тут вопросов нет. Нужен ответ, какой ГОТОВЫЙ модуль позволит управлять 16 сервами RDS3135 посредством Raspberry, через I2C, UART, USB да пофиг как, вопрос как соединить серво и микрокомпьютер, чтобы не погорело ничего. Еще раз говорю, я не железячник, паяльник в руке держал только такой, которым можно пытать определенных личностей

В наличии есть:
- Raspberri PI3;
- 5А 75 Вт XL4015 Dc-dc Регулируемый Step-Down Модуль 4.0-38 В до 1.25 В-36 В DIY;
- 16-канальный 12-битный ШИМ/Сервопривод-интерфейс I2C-PCA9685 для Arduino Raspberry Pi DIY Servo;
- HRB RC Lipo Батареи 2 S 7.4 В 6000 мАч 60C-120C
- конвертеры уровней 3.3V - 5V

Добавлено спустя 28 минут 11 секунд:


Давайте на конкретном примере, PCA9685 и RDS3135, запитаем через 7.4V RDS3135, 5V PCA9685.
Если соединить PCA9685 и RDS3135, что будет?
мне сторублевую плату не жалко конечно, но рисковать не хочется.

То есть берем батарею, подключаем к ней DC down модуль, он понизит 7.4V до 5V
5V подать на вывод "V+" PCA9685
7.4V с батареи подать "V+" сервы
Ну и соединить ногу PWM PCA9685 с управляюшим контактом RDS3135
Земля общая

Добавлено спустя 2 часа 5 минут 24 секунды:
Вопрос закрыт, нашел на алиэкспресе:
10x DD06AJSA FP6291 Step-Up Current Mode PWM
входное напряжение 2.6 ~ 6 В, выход 3 ~ 15 В регулируемая
максимальный входной ток: 1.4A
долгосрочная работа Ток: 1.2A
эффективность преобразования: 79-90%
DC-DC Повышение модуль рабочая частота 1.0 МГЦ.

буду ШИМ через них гонять

Повышающий DCDC не особо для этого подходит, уж лучше опторазвюзку туда прикрутить. Делайте как писали выше, но земле уделите кучу внимания. Что бы токи потребляемые вашими 16 сервами не пошли по земле управляющей электроники.

Вообщем купил на aliexpress
IIC I2C Логический Уровень Конвертер Двунаправленный Модуль 5 В до 3.3 В
Сегодня проверил, работает.
Серво запитал напрямую от аккумулятора, напряжение было 8.4 вольт.
конвертер уровней без проблем преобразовывает 3.3 до 8.4 вольт, что не удивительно, эти транзисторы теоретически могут до 40 вольт работать.

Всегда использовал управляющий импульс от логики бкз преобразователей уровня. И работает. Серве достаточно управляющего импульса малой амплитуды.

_________________
Дым, идущий из всех устройств в помещении предвещает появление электрика.