UNO motor shield PCA9685 kompatibilno z Arduino
€11.99 (DDV vključen)
Shield PCA9685 za Arduino UNO krmili do 16 servo motorjev hkrati prek I2C z 12-bitno PWM ločljivostjo.
4 na zalogi
Opis
Arduino UNO servo motor shield PCA9685
Shield temelji na krmilniku PCA9685, ki prek vmesnika I2C zagotavlja 16 neodvisnih PWM kanalov z 12-bitno ločljivostjo — to pomeni 4096 stopenj natančnosti na kanal pri frekvencah do 1600 Hz. Arduino se tako razbremeni generiranja PWM signalov in dobi prosto zmogljivost za logiko programa.
Plošča se natakne neposredno na Arduino UNO (ali kompatibilno ploščo z enakim razporedom pinov) brez dodatnega ožičenja. Komunikacija poteka po dveh vodih (SDA, SCL), naslov na vodilu I2C pa je nastavljiv z mostički — do 62 ščitnikov lahko povežete v verigo in tako dosežete do 992 kanalov PWM.
Ključne lastnosti
- 16 PWM kanalov – vsak kanal deluje neodvisno; priključite servo motorje, LED trakove ali katerikoli PWM-krmiljeni element
- 12-bitna ločljivost – 4096 korakov na kanal omogoča gladko in natančno pozicioniranje servo motorjev
- I2C vmesnik – za komunikacijo zadostujeta le dva pina (SDA, SCL); preostali digitalni in analogni pini ostanejo prosti
- Nastavljiv I2C naslov – šest mostičkov A0–A5 omogoča do 62 različnih naslovov; z verižnim povezovanjem dosežete 992 kanalov skupaj
- Ločeno napajanje servo motorjev – priključek VIN omogoča neposredno napajanje servo motorjev z zunanjim virom (tipično 5–6 V), ločeno od logike Arduina
- PWM frekvenca nastavljiva programsko – področje 24–1600 Hz; za servo motorje se tipično nastavi na 50 Hz
- Kompatibilnost z obstoječo knjižnico – Adafruit PWM Servo Driver Library je dostopna neposredno v Arduino Library Managerju
Kaj potrebujem za začetek?
- Arduino UNO (ali kompatibilna plošča) – osnova za vse eksperimente
- USB kabel tipa B – za programiranje Arduino plošče
- Arduino IDE – brezplačno na arduino.cc, za pisanje in nalaganje programov
- Zunanji napajalni vir 5–6 V – servo motorji potrebujejo lastno napajanje; USB napajanje Arduina za več servo motorjev hkrati ni zadostno
- Servo motorji – standardni 3-žični servo (signal, napajanje, masa); shield ima priključke za vse 16 kanalov
- Adafruit PWM Servo Driver Library – knjižnica za Arduino IDE, namestite jo prek Library Managerja
- Jumper kabli – za morebitne dodatne povezave ali testiranje posameznih kanalov
Moj prvi projekt – 3 koraki
- Nataknite shield na Arduino UNO tako, da se vsi pini pravilno ujemajo. Na priključek VIN in GND shielda priključite zunanji vir 5 V. Servo motor priključite na kanal 0 (trije pini: signal, +, GND).
- V Arduino IDE odprite Library Manager (Sketch → Include Library → Manage Libraries), poiščite Adafruit PWM Servo Driver Library in jo namestite skupaj z odvisnostjo Adafruit BusIO. Izberite ploščo Arduino UNO in ustrezen COM port.
- Odprite primer File → Examples → Adafruit PWM Servo Driver Library → servo. Nastavite vrednosti
SERVOMINinSERVOMAXglede na vaš servo (tipično 150 in 600), nato naložite kodo. Servo bo začel metati med skrajnima položajema — potrditev, da shield in knjižnica delujeta pravilno.
Primeri uporabe
- Robotska roka z več sklepi (sočasno krmiljenje 4–6 servo motorjev prek enega I2C naslova)
- Pan-tilt platforma za kamero (dva servo motorja za horizontalno in vertikalno sledenje)
- Hodeči robot (hexapod) (do 18 servo motorjev prek dveh verižno povezanih ščitnikov)
- RC model z več servo površinami (krmilne površine, motor ESC, upravljanje podvozja)
- Animatronika in lutke (sinhronizacija gibov več servo motorjev po časovnem zaporedju)
- PWM krmiljenje LED trakov (zatemnjevanje posameznih segmentov z 12-bitno ločljivostjo)
Tehnični pregled
Tehnične specifikacije
| Parameter | Podatek |
|---|---|
| Krmilni čip | PCA9685 |
| Število PWM kanalov | 16 |
| PWM ločljivost | 12 bitov (4096 korakov) |
| PWM frekvenca | 24 Hz – 1600 Hz, nastavljivo programsko |
| Vmesnik | I2C |
| Napajanje logike | 3,3 V ali 5 V (kompatibilno) |
| Napajanje servo motorjev (VIN) | 5 V – 6 V (priporočeno za standardne servo motorje) |
| Nastavljivi I2C naslovi | Do 62 (mostički A0–A5); veriženje do 992 kanalov |
| Kompatibilnost | Arduino UNO in plošče z enakim razporedom pinov |
Primerjava: Arduino UNO servo motor shield PCA9685 vs servo neposredno na Arduino vs Adafruit PCA9685 HAT (Raspberry Pi)
| PCA9685 shield (Arduino UNO) | Servo neposredno na Arduino | Adafruit PCA9685 HAT (RPi) | |
|---|---|---|---|
| Število kanalov | 16 (razširljivo na 992) | Do 12 (omejeno s PWM pini) | 16 (razširljivo na 992) |
| PWM ločljivost | 12-bitna | 8-bitna (analogWrite) | 12-bitna |
| Obremenitev MCU | Minimalna (PCA9685 generira PWM) | Visoka (MCU generira vsak signal) | Minimalna |
| Platforma | Arduino UNO | Arduino (katera koli) | Raspberry Pi |
Inženirski PRO nasvet
Ločeno napajanje servo motorjev je nujno – standardni servo motor pri obremenitvi potegne 500–900 mA. USB napajanje Arduina (500 mA skupaj) za dva ali več servo motorjev hkrati ni zadostno. Na priključek VIN shielda vežite ločen vir 5 V z zadostno tokovno zmogljivostjo (vsaj 2 A za 4 servo motorje). Mase (GND) Arduino plošče in zunanjega vira morajo biti skupne.
Kompatibilnost
Shield deluje z Arduino IDE 1.8.x in 2.x. Potrebna knjižnica: Adafruit PWM Servo Driver Library (namestitveni paket vključuje odvisnost Adafruit BusIO). Kompatibilno z operacijskimi sistemi Windows, macOS in Linux. Plošča je fizično in električno kompatibilna z Arduino UNO R3 ter kloni z enakim razporedom pinov.
