サーボモーターは基本的に回転アクチュエータであり、さまざまな組み込みシステムアプリケーションで角位置、加速度、速度を正確に制御できます。一般に90 °から180 °の回転制限があるサーボモーターは、角度位置を感知および制御するためのサーボ機構を備えたDCモーターです。これらは、正確なシャフトの動きや位置が必要な場合に使用されます。これらは高速アプリケーションには提案されていませんが、低速、中トルク、正確な位置アプリケーションには提案されています。これらのモーターは、主にロボットアームマシン、飛行制御、および制御システムで使用されます。下の画像にサーボモーターを示します。
サーボモーターは、さまざまな形状とサイズで入手できます。図に示すように、サーボモーターには3本のワイヤーがあります。赤いワイヤーは電源に接続され、黒いワイヤーはアースに接続され、黄色のワイヤーは信号に接続されます。
サーボモーターは、DCモーター、位置制御システム、およびギアの組み合わせです。DCモーターのシャフトの位置は、PWM信号のデューティ比SIGNALピンに基づいて、サーボの制御電子機器によって調整されます。簡単に言えば、制御電子機器はDCモーターを制御することによってシャフトの位置を調整します。シャフトの位置に関するこのデータは、SIGNALピンを介して送信されます。コントロールへの位置データは、サーボモーターの信号ピンを介してPWM信号の形式で送信する必要があります。
PWM（Pulse Width Modulated）信号の周波数は、サーボモーターのタイプによって異なります。ここで重要なのは、PWM信号のデューティ比です。このデューティ比に基づいて、制御電子機器がシャフトを調整します。
下の図に示すように、シャフトを9時の位置に移動するには、ターンオン比が1/18である必要があります。18msの信号で1msのオン時間と17msのオフ時間。
シャフトを12oクロックに移動するには、信号のオン時間は1.5ミリ秒、オフ時間は16.5ミリ秒である必要があります。この比率はサーボの制御システムによってデコードされ、それに基づいて位置を調整します。
回路部品
- + 9v〜 + 12v電源
- サーボモーター（テストが必要）
- 555タイマーIC
- 33KΩ、10KΩ（2ピース）、68KΩおよび220Ω抵抗
- 2N2222トランジスタ
- 100nFコンデンサ
- 2つのボタン
サーボテスターの回路図と動作説明
サーボ試験回路は、上記の模式図に示されています。さて、先に説明したように、サーボシャフトを左に動かします。1/18のターンオン比を与える必要があり、シャフトを左端まで回転させるには、デューティ比2/18のPWMを与える必要があります。下の図に示す555非安定バイブレータの場合、出力方形波のオン時間とオフ時間は次のようになります。
高レベルの論理時間は、TH = 0.693 *（RA + RB）* Cとして与えられます。
低レベルの論理時間は、TL = 0.693 * RB * Cとして与えられます。
上の図の回路図を見ると、RBを変更して別のTLとTHを取得するように変更することが明らかです。したがって、button1を押すと、デューティ比は1/18未満になります。したがって、ボタン1をサーボに供給すると、ボタンは左端まで移動します。これを下の図に示します。
ボタン2を押すと、デューティ比は2/18になるため、サーボシャフトは右端まで移動しようとします。これがサーボモーターのテスト方法です。