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发布时间： 2026-04-30
诸多电子爱好者于制作小型机器人或者之际，发觉市售舵机存在尺寸不相贴合、成本偏于高昂或者需特定扭矩的状况。本文会一步一步教您借助常见电子元件以及简单工具，自制出一个功能完备的简易舵机。您既不需要专业设备，也不需要购置昂贵的专用零件。以下内容是基于电子技术基本原理以及大量DIY实践验证的，所有步骤均可于家庭工作台达成。
具有角度闭环控制特性的系统才堪称舵机的本质所在。按照输入PWM信号脉宽的标准要求，也就是通常1ms至2ms的范围对应着0°到180°的角度区间，舵机得以驱动电机实现转动。并且，通过内部所设置的电位器，能够对输出轴角度进行实时检测，进而形成负反馈机制，该机制会持续作用，直至实际角度与目标角度达成相等状态。
其原理是，自制简易舵机采用完全相同的原理，直流减速电机提供动力，电位器是作为角度传感器，比较电路需要实现误差检测和电机驱动，比较电路可用运算放大器或者微控制器。
情况是这样的，有一位身处深圳的创客，在着手自制小型机械臂的过程当中，运用了上述提及的那些材料，最终成功地做出了3个简易舵机伟创动力舵机，其总的成本是连45元都不到的，反观市场上售卖的具有相同扭矩的舵机，单个的价格可是要30元往上的呢。
要把减速电机的输出轴，与电位器的转轴，进行同轴的固定，这种固定可以通过使用联轴器来达成，也能够直接采用胶粘的方式来实现。
保证在电机进行转动这个行为的时候，电位器能够实现同步旋转，并且其角度需要处于0到180°这个范围之内，不存在干涉情况。
制作一个输出摇臂伟创动力，这个摇臂应是简单的，要拿塑料片切出圆盘，切出的圆盘中心需打孔，打孔后要固定于电机轴。
根据电路图（如下文字描述）连接：
电位器的一端，连接着5V，另一端则连接GND，中部的抽头位置，输出着0到5V的电压，此电压与0到180°呈线性对应关系。
由两个固定电阻进行分压从而产生目标电压，举例来说，目标角度θ所对应的电压为5V乘以（θ除以180），要是想控制90°，那么分压便是2.5V。
使电位器输出的电压，也就是实际角度的值的那个，与目标值的电压，即期望角度所对应的，分别导入到LM358的两个输入端，这里把它当作比较器来用。
LM358的输出端控制H桥芯片的方向引脚。
当实际角度 < 目标角度：输出高电平，H桥驱动电机正转。
当实际角度 > 目标角度：输出低电平，H桥驱动电机反转。
当差值小于大概约0.1V这样的情况（此情况对应着大约3°精度）的时候，比较器会输出高阻态或者出现快速震荡。在此时刻一定要加入那么一种滞回比较（其做法是在LM358正反馈端添加一个阻值为100kΩ的电阻）从而实现稳定停止、。
1. 起初不连接电机，以手动方式转动电位器，去测量LM358的输出，看其是否在平衡点的附近实现正确翻转。
2. 接入电机后，用手拨动输出轴，观察电机是否反向修正。
3. 如果出现震荡，增大滞回电阻或减小电机电压。
4. 常见问题解决：
电动机处于持续转动不停歇的状态，其原因在于，电位器和电机轴之间没有实现同轴连接，也有可能是反馈极性出现接反的情况，而要是出现这种反馈极性接反的状况，那么解决办法就是交换电位器两端5V与GND。
转向无力：H桥供电不足或减速电机扭矩不够。
其精度存在较大偏差（偏差幅度在±10°以上），其中缘由在于电位器的线性度呈现出不佳的状况，这种情况下能够改换成多圈经过精密制造的电位器。
使目标电压的分压电阻转变为外部PWM信号输入，运用RC低通滤波（1kΩ电阻与10μF电容组合）叫PWM脉宽转化成模拟电压，标准舵机的PWM周期是20ms，高电平1ms对应0°，高电平1.5ms对应90°，高电平2ms对应180°。
把塑胶壳之中装入全部电路，借由热熔胶予以固定，于输出轴的地方安装摇臂以及螺丝。
结论：自己制作的舵机，其成本不一定会比价钱低的在市场上售卖的产品要少，可是它有着尺寸能够定制，扭矩能够放大，原理清晰明白的优点，在特殊的场景当中，像是超大的扭力，不是标准的尺寸，教学方面的演示，这些优势是没有办法被别的东西替代的。
要点再次强调：自己制作简易舵机绝对是行得通的，仅仅需要直流减速电机、电位器、H桥以及比较器这四类元件，依据本文所讲的步骤就能达成成功。能够实现成功的关键之所在是机械方面的同轴连接，并且反馈的极性是正确无误的，并非是依赖复杂的编程或者昂贵的工具。
行动建议：
1. ，依照步骤2，于面包板之上，对比较器电路展开验证，要保证能够准确无误地对角度电压进行比较。
2. 从旧DVD光驱、打印机中拆取减速电机和电位器，零成本实验。
3. 当制作取得成功以后，试着把用以输出滤波的的替换成占空比可调脉冲宽度调制控制电路，达成数字控制。
4. 专注于用电安全方面：5V 的电压是不会对人造成伤害的，然而要防止出现短路从而致使电源被烧坏；处于电机反转的状况下有可能会产生反向电动势，在此建议在电机的两端并联上一个 二极管。
的提醒是，用本文方法制作出来的舵机，并不适用于那种高负载以及高精度的场合，像是无人机舵面、工业机器人这类情况。要是您有商业级可靠性的需求呢，那就得去购买正规的产品。不过呀，对于学习原理、进行快速原型以及教育展示而言，自制舵机可是最佳的选择。
全文完
