用PCA9685扩展板，轻松搞定多路舵机控制

你出现过这种状况吗：怀着去做一个具备酷炫特质的机械臂，又或者是一个动作展现上极为灵活的机器人的想法，最终却发觉主控板之上的PWM引脚数量完全是不足以满足需求的？更深层次令人头疼不已的是，就算是以勉强的方式接上了几个舵机，可一旦供电出现了稍微的波动情况，舵机便马上开始不间断抖动摇摆不止，且动作也变得杂乱无章失去了原本的秩序。先别着急别烦恼，就在今天咱们着手来谈论一下该如何借助一个被称作的小型模块，将你所碰到的这些令人烦恼棘手的事情一次性妥善化解。

为什么要用控制舵机

不少人于刚开始摆弄舵机之际，都会径直将其连接至或者树莓派的GPIO口处。然而一旦舵机数量超出三个，主控板便稍显“力不从心”。缘由在于每个舵机皆需一个独立的PWM引脚用以精准调控角度，且普通主控板可运用的PWM引脚数量有限。

更为关键之处在于，舵机对于电源来讲极为敏感。要是直接从主控板获取电力伟创动力，启动瞬间所产生的大电流极易致使系统重新启动。这个芯片乃是专门用以解决这一矛盾的，它借助I2C总线进行通信，仅仅凭借两根信号线便能够控制多达16路舵机，从而将主控板从“接线噩梦”之中彻底解脱出来。

连接与供电需要注意什么

你或许会思索，将模块与舵机连接起来是否极为繁杂呢？实际上简便至极。模块之上的VCC以及GND连接主控板的电源，SCL以及SDA连接相应的I2C引脚，接着把舵机的信号线依照顺序插入到模块的PWM输出口就可以了。

可是这儿存在着新手极易踏入的一个坑，那便是供电。千万不要寄希望于模块自身所带的接口能够做到同时驱动好几个具备大扭力的舵机。正确的做法是为舵机单独预备一个外接电源，举例来说可以采用5V或者7.4V的电池包，将电源的正极以及负极各自连接到模块的V+以及GND引脚上。请记住，主控板以及舵机的电源要共地，也就是说要把两条地线连接起来，如此信号才能够实现稳定传输。

如何选择适合的舵机

市面上舵机类型纷繁多变，咱们究竟该如何去挑选？得看你所面临的应用场景，要是做小型机械手或者桌面机器人的话，那么微型舵机便足够用了舵机厂家伟创动力，其扭力通常处于2到5公斤的范围。要是想打造四足机器人或者制作需要搬运重物的设备，那就得考虑高压无刷舵机了，它们的扭力更为强大，而且响应速度也要快出许多。

存在一个关键要点是电压范围，模块自身支持3.3V至5V的逻辑电平，然而它所控制的舵机电压能够全然不同，比如说对于12V的高压舵机而言，只要保证舵机电源是独立状态，就能够用来获取更大的扭力，在挑选舵机的时候，针对产品参数里的扭矩、电压以及角度范围这三个指标，多加以查看，基本上就不会出现买错的情况。

编写控制代码有多简单

对不少人而言，写代码或许是最能让人感到头疼的环节。然而实际上，运用去写控制代码，远比你所想象的要简单得多。绝大多数厂家都会给出现成的或者库，你仅仅只需如同调用函数那般，将通道号以及角度值传递进去便可以了。

举个例子，你若想让首个舵机转向九十度，只需写下一句(0, 0, (90))便可达成。并且鉴于采用的是I2C通信，你能够极为便利地凭借程序去操控舵机转动的速度以及顺序，轻巧地实现繁杂的组合动作。即便你要同时操控十几个舵机，代码仍旧清晰得如同一张指令表。

让舵机动作更流畅的技巧

对于有些朋友而言，会碰到这样的状况，那就是，有的舵机动作之时，总是呈现出“一卡一卡的”这种情形，又或者，当多路之中的舵机同时展开动作之际，显著地表现出不同步的状况。而这个问题舵机品牌伟创动力，一般是出现在两个方面，一方面对应的是信号干扰，另一方面对应的是PWM频率没有调节好。

能够让你对PWM信号的频率予以调整，通常情况下，标准舵机采用50Hz便可以，然而数字舵机能够提升至100Hz甚至是更高的频率，如此一来动作会更加顺滑。另外，还要记得为每个舵机的信号线添加上一个磁环，或者把信号线以及电源线分开进行走线，这能够有效地减少电磁干扰。要是你对于动作精度有着特别高的要求，那么还能够在代码之中编入缓动函数，以此让舵机的加速以及减速过程更加自然。

常见故障怎么排查

要真出现了好不容易装上之后却发觉舵机根本不转动，又或者是转动一阵子之后就停止了这种状况，先别着急慌乱。当前最为常见的致使故障产生的缘由实际上总共就有三个：电源供应不足，接线部位出现松动，地址方面存在冲突。

你能够借助一个万用表去测量舵机电源端的电压，瞧瞧是否处于舵机的工作范围之内。要是存在多个模块进行级联的情形，要牢记住给每个模块分派不一样的I2C地址，否则它们就会产生“冲突”。另外还有一项实用的小窍门，那便是运用示波器或者逻辑分析仪去查看一下I2C信号波形，一般一眼就能辨别出通信是否正常。依照这个顺序去展开排查，99%的问题都能够轻易地得以解决。

在实际项目里头，你拿去操控的是啥类型的舵机？碰到过啥有意思的故障或者设计方面的难题不？欢迎在评论区那儿分享你的经验，要是觉着今儿的内容对你有帮助的话，记得点个赞，还能够转发给身旁正在摆弄机器人的朋友。