飞特串口总线舵机区别与使用规范说明:
- SCS串口舵机系列:具备位置、速度、温度、电压、电流(部分型号有)、负载占比等参数的反馈和保护,以及角度限制、开环电机模式等功能。机身上型号如SCS0009,SCS125即代表是SCS系列的舵机。
- STS/SMS:相较于SCS系列的基础功能,STS/SMS(SMCL/SMBL统称为SMS系列)具备更加丰富的功能,加速度启动、360度角度可控、增加闭环电机模式、步进模式、一键设定中位等叠加功能,大部分产品会使用更高精度的CNC外壳,钢齿,无刷等组合,达到更高的寿命,更好的精度,更稳定的控制。
- SCS/STS是TTL通信电平,SMS是RS485通信电平,SCS/STS为飞特协议,SMS分飞特协议和Modbus-RTU协议。Modbus-RTU协议适用于PLC工控,协议是国际通用的Modbus-RTU协议(此协议入手教程参考《入手教程-MB协议版本》)。
- HLS功能类似STS,但新增了电流环控制(限制最大电流功率的方式),可控制扭矩大小,扭矩减小时,速度不减慢(STS/SMS系列也可以限制输出转矩,但减速力矩时,速度会减慢,这两个限制方式区别是:转矩限制就是到舵机的电压百分比,目标扭矩是控制舵机电机的电流)。另外在编程界面参数也做了一些优化。新增了副ID,这个地址是用来做舵机镜像执行的,如控制主ID:1位置,副ID为1的舵机也会执行相同的动作,但副ID不会应答,主ID会应答。
- 单片机控制选飞特协议。单片机控制需连接飞特的URT-2调试板再接舵机,多个舵机串联之前需先给每个舵机修改ID号,以及设定相同的波特率,再串联。STS/SMS可串联搭配使用。
- TTL的舵机采用单总线收发复用的方式,所以与单片机连接也需要中间接URT-2调试板,单片机的TX-TX.RX-RX.G-G
- 选择电池或者电源供电时,需查看舵机的规则书堵转电流与电压相乘功率,以及串联的数量评估使用多大的供电。正常负载如果小于额定扭力,可以选择额定电流与电压相乘的功率去选择电池。
- 带有支架的舵机,调试之前一定不要装支架,容易夹手和堵转损坏舵机。
- 调试板是飞特串口舵机通用的调试板,SCS/STS/HLS系列接入G V1接口,SMS系列接入G V2接口。使用该调试板需要用原装的Type-C数据线,部分客户拿Type-C充电线将无法通讯。
文字参考以下内容:
一、准备
1、 硬件要求:
① URT-2调试板
② 连接调试板与电脑的Type-C数据线
③ 给舵机供电的电源(电源规格参考规格书电压范围和电流),淘宝店铺有售3-24V 3A/5A/10A可调电源。
④ 舵机与调试板连接的舵机线(舵机有配)
⑤ 杜邦线(用于URT与单片机连接所需,此部分可参考文章后面的问题解答)
2、将URT-2调试板与电脑连接,会自动安装驱动,无需收到安装,可在设备管理器查看串口号(USB-Enhanced-SERIAL CH343(COMX))。
4,舵机连接URT-2调试板,调试板接电源,参考下图:
二、连接FD软件调试
1、打开FD.exe软件进行调试:选择端口号(设备管理器对应的CH343后面的COM号)-波特率:SCS/STS/HLS系列舵机波特率是1000000,SMS系列是115200(端口号不是CH343/波特率设置不对/调试板没有接电源/电源没电/供电电源接错端子口/总线上存在相同ID号的多个舵机/舵机损坏短路、非原装USB数据线异常/使用手机充电线/信号板损坏/舵机线接触异常等等都可能导致搜索不到,请逐一排查)-打开-搜索。搜到型号后需要点击一下型号,显示成蓝色后数据才能读取正常。搜到后点停止。
(注:如果出现未知型号,请打开ft_setup_bat文件夹-双击setup_log.bat,待加载完后点任意键继续-关闭后-重新打开FD.exe搜索)
2、点击舵机型号,拉动滑杆,观察舵机输出轴转动(有支架的舵机不要装支架调试,可能会夹手或者堵转损坏舵机的风险)。
3、也可以在[目标]内输入目标位置,STS/SMS/HLS系列输入0-4095(对应0-360°);SCS系列输入0-1023(对应0-300°实际角度请查看型号对应的规格书中控制特性-旋转角度)。
4、通过[速度]输入速度参数,可以控制舵机转速的速度,最小速度是1-50(速度一样),最大速度是0或者输入9999看舵机反馈的速度最大值。(不同舵机的速度参数可能不同,需要根据实测找到合适的速度即可,部分舵机0也可以通过相位修改为停止,参考内存表解析第二个工作表:特殊字节解析)
- 加速度可以让启动和停止变的柔和,取值范围是0-255,根据实际情况去设置合适的数值(SCS系列没有加速度功能)。
- 电流(1.9.8.5以下的名称为扭矩/时间),此项不需要设置,HLS系列需要设置电流值,否则舵机不会转【位置模式下扭矩取值范围0-2047。扭矩的设置可通过查阅规格书的运动特性图,根据扭矩与电流的关系粗略换算(不能达到精准),比如HLS3625的规格书中扭矩5kg.cm的电流约0.75A,0.75/0.0065≈115,输入扭矩115,此时速度最大约为40RPM(扭矩减小,最大速度会变小,不能达到规格书标的空载速度7.4V/52rpm)】。另外开环电机模式会赋值这个参数控制速度。
- 自动调试:可设置起始位置和终点位置,以及延迟,让舵机在两点之间进行往返转动,可用于测试舵机。
- 扭矩输出þ,代表舵机使能状态,默认运行到目标位置后是开启使能状态;取消√,则解锁使能,外力可驱动输出头转动,如同舵机断电状态。这个参数对应编程参数40号地址扭矩开关,1是使能,0是解锁使能。
- 普通写,同步写,异步写有什么区别?
普通写(WRITE DATA,0x03):发一个动一个,立刻执行,但多舵机不同步。
同步写(SYNC WRITE,0x83):一条指令带多个舵机数据,所有舵机同时启动。
异步写(REGWRITE,0x04 + ACTION,0x05):先把目标 “预存”,等收到 ACTION 再统一一起动。
(此部分如需更详细解释,可借助AI进行解答)
14、舵机反馈说明
舵机反馈:用于反馈舵机当前的状态。
电压:当前舵机工作电压,单位:0.1V
温度:当前舵机内部工作温度,单位:°C
扭矩:当前控制输出驱动电机的电压占空比,单位:0.1%
电流:最大可测量电流为 500 * 6.5mA= 3250mA,单位:6.5mA
(部分舵机不具备电流反馈,详见规格书)
位置:反馈当前所处位置的步数,每步为一个最小分辨角度;绝对位置控制方式,最大值对应最大有效角度。单位:步。
目标:即目标位置,每步为一个最小分辨角度,绝对位置控制方式,最大对应最大有效角度。单位:步。
移动:即移动标志,舵机在运动时标志为1,舵机停止时为0。
状态:Bit0 Bit1 Bit2 Bit3 Bit4 Bit5 对应位被置1表示相应错误出现
电压 传感器 温度 电流 角度 过载 对应位0为无相应该错误。
正常显示:通信正常/不连接显示:通信超时/温度过高显示:过温/电压过高过低显示:过压欠压。
三、编程界面
1、修改舵机ID:点击ID一栏,在右下角输入数字,再点击保存即可。(如果要串联几个舵机,需要先接一个舵机按照这个步骤把ID改为1、2、3、4...再串联,否则一条总线上相同ID将无法搜索到型号)
2、修改舵机波特率:点击波特率一栏,在右下角输入数字,再点击保存即可。对应比特率:
0对应1000000 | 1对应500000 | 2对应250000| 3对应128000 | 4对应115200 | 5对应76800 | 6对应57600 | 7对应38400
3、角度限制:涉及角度转动有机械机构限制的,一定需要在编程界面中将9和11地址最大/最小角度限制设置好,否则舵机在转动时候极易造成堵转,许多客户没有意识到已经堵转了,舵机就发热、报过载/过流,甚至将齿轮造成损坏。所以建议装入机构后第一时间将角度做好限制。
限制方式:舵机扫描出来后,调试界面-扭矩输出取消√,此时可以转动输出头,检测舵机转动的整个行程最大位置值和最小位置值,预留一定的缓冲行程,将预留后的位置值设置在9和11地址点击保存。如转动的行程是0-1000,建议设置的最小角度限制为20,建议设置的最大角度限制为980。
4、多圈转动(适用STS/SMS/HLS系列,SCS没有这个功能)
步骤1:修改地址:9和11的角度限制都设为0;
步骤2:在调试界面输入2圈的值:4095*2=8190,点击设置即可转2圈,注意:圈数掉电不保存,即上电后圈数只显示单圈的绝对值位置;最大可控圈数是±7.5圈。
5、闭环电机模式(适用STS/SMS系列,SCS没有这个功能)
步骤1、运行模式改为1。
步骤2、速度参数控制,输入1000点击设置,顺时针转动;0停止;-1000逆时针转。
解释:闭环电机模式是随负载增加,速度在一定范围内不减速。
6、开环电机模式(适用STS/SMS系列,SCS参考下一个教程12)
步骤1、运行模式改2。
步骤2、时间(电流)参数控制,输入200点击设置,逆时针转动;0停止;-200顺时针转。
解释:开环电机模式是随负载增加,速度随负载增加,速度持续减慢。
7、开环电机模式(适用SCS系列)
步骤1、修改最大最小角度限制为0,
步骤2、时间(电流)参数控制,输入200点击设置,逆时针转动;0停止;-200顺时针转。
8、步进模式(适用STS/SMS系列,HLS/SCS没有这个功能)
步骤1、角度限制改0,运行模式改3
步骤2、目标参数控制,输入任意角度参数,如1024,点击设置,舵机顺时针转90度,再点击设置一次,舵机再次顺时针转90度,以此类推,朝一个方向舵机转动,最大角度为±7.5*4095。
解释:步进模式是基于相对位置进行的位置转动,不受角度限制。
9、自动调试功能说明(适用于运行模式为0的伺服模式)
自动调试在FD软件的调试界面,用于测试舵机反复转动,在“起启”输入起点位置,在“结束”输入终点位置(SCS系列位置不超1023,STS/SMS系列角度不超4095),在“延时”输入转动的时间,这个时间需大于角度范围的转动时间,否则角度无法达到终点就会返回起点位置。