SC15 Servo

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SC15-Servo
SC15 Servo
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板载接口
TTL总线舵机接口

说明

前言

本产品是一款大扭矩的可编程串行总线舵机，可以在180°范围内进行角度控制，能够通过程序控制，切换为可连续转动的电机/步进电机模式。每个舵机上面有两个接口，可以将舵机串联起来使用，理论上可以同时控制253个总线舵机并且每个舵机都能够获取自己当前的角度、负载、电压、模式等信息。适用于机械手臂，六足机器人，人形机器人，轮式机器人等需要反馈舵机角度和负载的机器人项目。

产品规格

  • 输入电压VIN：4.8-8.4V
  • 机构极限角度：无限制
  • 转动角度：180°（舵机模式角度控制）360°（电机模式可连续转动）
  • 通信波特率：1Mbps
  • 齿轮形式：高精度金属齿轮
  • 空载速度：0.18sec / 60°@4.8V 0.16sec / 60°@6V 0.15sec / 60°@8.4V
  • 位置传感器分辨率：180°/1024
  • ID范围：0-253
  • 反馈信息：位置（Position）；负载（Load）；速度（Speed）；输入电压（Input Voltage）
  • 空载电流：200 mA
  • 堵转电流：1700 mA
  • 产品尺寸：40.5mm x 40mm x 20mm

产品特性

  • 可串联使用，同时控制多达 253 个舵机（前提是供电充分）并获取每个舵机的反馈信息
  • 宽电压输入 4.8-8.4V
  • 大扭矩，可达到17kg.cm@8.4V
  • 高精度，角度控制精度达到180°/1024
  • 可通过程序设置工作模式：舵机模式角度控制/电机模式可连续转动

开源项目

你可以在产品资料中下载相关的开源机器人模型，用于搭建你自己的项目。

Servo-Driver-with-ESP32-details-3.jpg

硬件使用方法

产品使用教程

  • 以下教程默认以使用总线舵机驱动板的情况来解释舵机的使用方法，如果你需要在自己的项目中使用总线舵机，可以参考示例程序和总线舵机驱动电路原理图来进行二次开发。
  • 舵机的出厂默认ID为1，与同一块舵机驱动板连接的舵机中，同一个ID只能对应一个舵机，不可以有一个以上ID相同的舵机在同一控制链路中。当你为舵机设置ID时，尽量保证只有一个要更改ID的舵机与驱动板连接，ID更改后会被永久保存在舵机中即使断电也不会丢失。
  • 首先你需要为每个舵机设置一个独立的ID，当为一个舵机设置ID时，驱动板不要连接其它舵机。
  • 如果你使用SC15舵机，当舵机与舵机驱动板连接后，你需要通过舵机驱动板的5.5*2.1mmDC接口为其供电4.8-8.4V，该供电接口会直接为舵机供电，如果你使用的舵机数量较多，需要保证这个接口有足够大的电流为其供电。
  • 驱动板上电后，默认会建立一个WiFi热点，默认热点名称为ESP32_DEV，默认热点密码为12345678。用手机连接这一热点。
  • 连接舵机驱动板发出的热点后，建议使用谷歌浏览器，访问地址192.168.4.1，需要注意的事，由于连接该WiFi后手机不能Ping通用来验证网络连接的服务器，所以可能会自动切换到其它已知WiFi，如果发生这种情况只要再重新连接ESP32_DEV即可，第二次连接成功后手机就不会自动切换了。
  • 驱动板在开机时会自动扫描ID：0-20的舵机（为了缩短开机时间），如果你使用了超过这一ID的舵机，需要更改ServoDriverST.ino内的MAX_ID数值再重新上传程序到舵机驱动板，具体上传程序到ESP32的方法可以参考后面的软件使用方法章节。

ST3215-Servo-details-23.jpg

  • 如果舵机是在驱动板上电后才连接的，需要按一下手机浏览器页面上的Start Searching来重新扫描。
  • Active ID为现在所选择的舵机ID号，ID to Set为要设置的新ID号，通过ID to Set+和ID to Set-来调整ID to Set的数值，调整后按Set New ID键来将当前ID为的Active ID的舵机的ID设置为ID to Set。
  • 当全部舵机的ID都设置完成后，就可以将它们全部连接起来了。如果不重启设备，则需要按一下Start Searching来扫描所有舵机。
  • ID：后面显示的是当前所有与舵机驱动板相连接的舵机ID号。
  • Active ID当前所选择的舵机ID号，后续的操作都是在控制这个Active ID舵机。
  • 你可以通过ID Select+和ID Select-这两个按键来选择Active ID舵机。
  • Middle键，可以让舵机转动到中间位置，舵机的位置范围为0-1023，中间位置为511。
  • Stop键，默认程序中不会让舵机一直动作下去，如果对程序进行了二次开发导致舵机转动停不下来，可以通过按Stop键停下舵机运动。
  • Release键，按下后舵机会关闭扭矩锁（Torque Off），此时可以用手转动舵机。
  • Torque键，按下后舵机会开启扭矩锁（Torque On），此时舵机会用力保持在指定位置。
  • Position+键，按下后舵机会开始顺时针转动，当舵机处于舵机模式时，转动到1023的位置后就不会继续转动。
  • Position-键，按下后舵机会开始逆时针转动，当舵机处于舵机模式时，转动到0的位置后就不会继续转动。
  • Speed+和Speed-用来设置舵机转速。
  • Set Middle Position键，该功能对SC系列舵机不适用。
  • Set Servo Mode键，将舵机设置为舵机模式，舵机模式下可进行180°的绝对角度控制，该设置会永久保存即使掉电也不会丢失。
  • Set Motor Mode键，将舵机设置为步进电机模式，舵机可连续转动30000步，连续按下即可一直转动下去。
  • Start Serial Forwarding键，将舵机驱动板设置为串口转发模式，你可以用舵机驱动板上面的typeC接口直接控制舵机和获得舵机反馈，该功能用于调试舵机。
  • Normal键，将舵机驱动板设置为普通模式，该模式下，既不会通过ESP-NOW发送信息也不会接收信息。
  • Leader键，将舵机驱动板设置为主机端，该模式下，驱动板通过ESP-NOW协议连续发送当前Active ID舵机的ID，位置和速度发送给被控制从动端的驱动板中。舵机驱动板开机后，屏幕上第一行的MAC:是此开发板的MAC地址，该地址是独一无二的，例如MAC:08 3A F2 93 5F A8。ESP-NOW通信的前提是要知道从动端的MAC地址，记下那个地址，填写到ServoDriverST.ino的broadcastAddress[] = {0x08, 0x3A, 0xF2, 0x93, 0x5F, 0xA8};再上传到主机端的驱动板后就可以使用这个功能了。
  • Follower键，将舵机驱动板设置为从动端，当主机端的程序中改好从动端的MAC地址后就可以在主机端的遥控下进行动作。
  • RainbowON和RainbowOFF键用于开机和关闭RGB灯的彩虹变换效果。

软件使用方法

ESP32下载工具

一般来说，我们是通过Arduino IDE编译上传程序后才能控制SC15系列舵机，但是通过Arduino编译需要给Arduino安装各种依赖库后才能使用。因此，我们提供一款ESP32下载工具，使用这个工具，用户不需要下载其它依赖库以及Arduino IDE软件即可将程序下载至驱动板里。

  • 点击SC舵机ESP32下载工具链接进行下载，下载后解压缩，双击打开“flash_download_tool_3.9.5.exe”程序。打开后，会弹出两个窗口，我们需要操作的是下载工具的UI界面，而另一个窗口作为终端来显示下载工具的工作状态。
  • 在“DOWNLOAD TOOL MODE”这个界面，Chip Type选择为ESP32，WorkMode选择为Factory，使用Factory调用二进制文件时才会使用相对路径，就不需要用户手动输入二进制文件路径，选择好后点击OK。

SCServo1.png

  • 在这个软件界面中，保持“LockSettings”的勾选，右边代表的是可以同时给8个驱动板上传程序。接着用USB线将舵机驱动板和计算机连接起来，点击“COM”，选择新出现的COM（我这里新出现的COM为COM3）；BAUD是用于设置下载速度，越高速度越快，ESP32最高可以使用921600。

SCServo2.png

  • 选择好后，点击START开始上传程序，上传完成后，“IDLE等待”会变成“FINISH完成”，完成后可以断开舵机驱动板与电脑的USB连接，将舵机与舵机驱动板连接后，给舵机驱动板接上电源后来控制SC15舵机。

SCServo3.pngSCServo4.png

Arduino IDE使用方法

  • 下载示例程序压缩包：

示例程序

  • 解压缩后将SCServo文件夹复制到\Documents\Arduino\libraries，来安装控制舵机的库 。

你可以参考\examples\arduinoIDE\SCSCL中的例程来了解如何控制舵机和获得舵机信息的反馈。 以下所介绍的功能在总线舵机驱动板中有提供图形界面例程，新手友好。

  • 舵机初始化

每个控制舵机的程序，都需要对舵机进行初始化，初始化后才可以使用。 

#include <SCServo.h>
SCSCL sc;
void setup(){
	Serial1.begin(1000000);  //串口初始化，如果使用ESP32等设备也可以选择自定义串口
	// Serial1.begin(1000000, SERIAL_8N1, RX, TX);  // 自定义串口
	sc.pSerial = &Serial1;
	while(!Serial1) {}
}
  • 更改舵机ID

串联起来的舵机中，每个ID只能对应一个舵机，否则不能正常获取舵机反馈的信息。 当更改舵机ID时，尽量保证驱动板只与一个舵机相连接，ID会被永久保存在舵机中。 

#include <SCServo.h>
SCSCL sc;
int ID_ChangeFrom = 1;   // 要更改ID的舵机原本ID，出厂默认为1
int ID_Changeto      = 2;   // 新的ID
void setup(){
  Serial1.begin(1000000);
  sc.pSerial = &Serial1;
  while(!Serial1) {}

  sc.unLockEprom(ID_ChangeFrom); //解锁EPROM-SAFE
  sc.writeByte(ID_ChangeFrom, SCSCL_ID, ID_Changeto);//更改ID
  sc.LockEprom(ID_Changeto); // EPROM-SAFE上锁
}

void loop(){
}
  • Ping

用于测试某一舵机是否正常连接。 

#include <SCServo.h>
SCSCL sc;
int TEST_ID = 3;  // 要测试的舵机ID
void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  Serial1.begin(1000000, SERIAL_8N1, RX, TX); // 自定义串口
  sc.pSerial = &Serial1;
  while(!Serial1) {}
}

void loop()
{
  int ID = sc.Ping(TEST_ID);
  if(ID!=-1){
    Serial.print("Servo ID:");
    Serial.println(ID, DEC);
    delay(100);
  }else{
    Serial.println("Ping servo ID error!");
    delay(2000);
  }
}
  • 写位置

可用于控制单独舵机转动。 

#include <SCServo.h>
SCSCL sc;
void setup()
{
  Serial1.begin(1000000);
  sc.pSerial = &Serial1;
  while(!Serial1) {}
}

void loop()
{
  sc.WritePos(1, 1000, 0, 1500); // 控制ID为1的舵机以1500的速度转动到1000的位置。
  delay(754);//[(P1-P0)/V]*1000+100
  
  sc.WritePos(1, 20, 0, 1500); // 控制ID为1的舵机以1500的速度转动到20的位置。
  delay(754);//[(P1-P0)/V]*1000+100
}
  • 同步写

可用于同时控制多个舵机（转动到不同的位置和不同的速度）。 

#include <SCServo.h>
SCSCL sc;
byte ID[2];
u16 Position[2];
u16 Speed[2];
void setup()
{
  Serial1.begin(1000000);
  sc.pSerial = &Serial1;
  delay(1000);
  ID[0] = 1;
  ID[1] = 2;
}
void loop()
{
  Position[0] = 1000;
  Position[1] = 1000;
  Speed[0] = 1500;
  Speed[1] = 1500;
  sc.SyncWritePos(ID, 2, Position, 0, Speed);//Servo((ID1/ID2)) moves at max speed=1500, moves to position=1000.
  delay(754);//[(P1-P0)/V]*1000+100

  Position[0] = 20;
  Position[1] = 20;
  Speed[0] = 1500;
  Speed[1] = 1500;
  sc.SyncWritePos(ID, 2, Position, 0, Speed);//Servo((ID1/ID2)) moves at max speed=1500, moves to position=20.
  delay(754);//[(P1-P0)/V]*1000+100
}
  • 获得舵机信息反馈
#include <SCServo.h>
SCSCL sc;
int ID_input = 1;
void setup()
{
  Serial1.begin(1000000, SERIAL_8N1, S_RXD, S_TXD);
  Serial.begin(115200);
  sc.pSerial = &Serial1;
  delay(1000);
}

void loop()
{
  int Pos;
  int Speed;
  int Load;
  int Voltage;
  int Temper;
  int Move;
  if(sc.FeedBack(ID_input)!=-1){
    Pos = sc.ReadPos(-1);
    Speed = sc.ReadSpeed(-1);
    Load = sc.ReadLoad(-1);
    Voltage = sc.ReadVoltage(-1);
    Temper = sc.ReadTemper(-1);
    Move = sc.ReadMove(-1);
    Serial.print("Position:");
    Serial.println(Pos);
    Serial.print("Speed:");
    Serial.println(Speed);
    Serial.print("Load:");
    Serial.println(Load);
    Serial.print("Voltage:");
    Serial.println(Voltage);
    Serial.print("Temper:");
    Serial.println(Temper);
    Serial.print("Move:");
    Serial.println(Move);
    delay(10);
  }else{
    Serial.println("FeedBack err");
    delay(500);
  }
  
  Pos = sc.ReadPos(1);
  if(Pos!=-1){
    Serial.print("Servo position:");
    Serial.println(Pos, DEC);
    delay(10);
  }else{
    Serial.println("read position err");
    delay(500);
  }
  
  Voltage = sc.ReadVoltage(1);
  if(Voltage!=-1){
	  Serial.print("Servo Voltage:");
    Serial.println(Voltage, DEC);
    delay(10);
  }else{
    Serial.println("read Voltage err");
    delay(500);
  }
  
  Temper = sc.ReadTemper(1);
  if(Temper!=-1){
    Serial.print("Servo temperature:");
    Serial.println(Temper, DEC);
    delay(10);
  }else{
    Serial.println("read temperature err");
    delay(500);    
  }

  Speed = sc.ReadSpeed(1);
  if(Speed!=-1){
    Serial.print("Servo Speed:");
    Serial.println(Speed, DEC);
    delay(10);
  }else{
    Serial.println("read Speed err");
    delay(500);    
  }
  
  Load = sc.ReadLoad(1);
  if(Load!=-1){
    Serial.print("Servo Load:");
    Serial.println(Load, DEC);
    delay(10);
  }else{
    Serial.println("read Load err");
    delay(500);    
  }

  Move = sc.ReadMove(1);
  if(Move!=-1){
    Serial.print("Servo Move:");
    Serial.println(Move, DEC);
    delay(10);
  }else{
    Serial.println("read Move err");
    delay(500);    
  }
  Serial.println();
}


资料

模型和图纸

文档

程序

软件

开源结构

技术支持

联系人：方工
EMAIL：2355742825@qq.com
QQ：2355742825
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说明：进行售后服务前，请准备好客户信息（定货单位、定货人等），以供验证
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