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発行済み 2026-03-25
多くの友人がSG90を取得していますサーボ初めて。 3 本のワイヤーと大量のパラメーターを前にすると、よく混乱します。「これはどうやって回転するのでしょう?」特別なドライバーボードを購入する必要がありますか?心配しないでください。今日は SG90 を分解します。サーボ駆動回路の回路図を見て、配線方法を知るだけでなく、その背後にあるロジックも理解できるようにします。
SG90 サーボは、通常、茶色、赤、オレンジ色の 3 本のワイヤに接続されています。茶色のワイヤはアース線で、電源の負極または開発ボードの GND に接続されます。赤いワイヤは電源の正極で、約 5V の電源に接続する必要があります。オレンジ色のワイヤーは信号ワイヤーで、制御パルスの受信を担当します。 ️ ここで重要な点があります: 信号線は (たとえば) マイクロコントローラーの PWM 出力ピンに接続する必要があります。初心者の方は電源線と信号線を逆に接続してサーボが動作しなくなったり、サーボが焼損してしまう場合が多いので、配線前に必ず色の対応を確認してください。
実際のプロジェクトでは、これを使用する場合、ボード上の 5V ピンから直接電力を取得できますが、SG90 がブロックされている場合、電流が 0.5A を超える可能性があることに注意してください。複数のサーボを同時に駆動する場合は、電源として別の 5V 電源モジュールを使用するのが最適です。サーボの電源線とアース線を制御基板のアース線に接続し、信号線を対応するピンに接続すると、駆動回路の完全なプロトタイプが完成します。
SG90 サーボは、PWM (パルス幅変調) という特殊なパルス信号によって駆動されます。簡単に言うと、「どれだけ回す」という指示を与えるのではなく、パルスの幅を変えることでどこで止まるかを指示します。標準制御周期は20msです。この期間中、パルス幅は 0.5ms ～ 2.5ms の間で変化し、それぞれ 0° ～ 180° の角度に対応します。
たとえば、サーボを90°の中間位置に回転させたい場合は、1.5msの間ハイレベルを出力し、残りの時間はローレベルを維持することを20msごとに繰り返します。始めたばかりの友人の多くは、PWM のデューティ サイクルと周波数を混同する傾向があります。実はSG90の場合は「高レベルがどれだけ続くか」だけを意識すれば良いのです。この制御方法は非常に直感的です。マイクロコントローラーが PWM 出力をサポートしている限り、または通常の IO ポートを使用して PWM をシミュレートしている限り、角度位置決めを簡単に実現できます。
電源は駆動回路で最も問題のあるリンクです。 SG90 の定格動作電圧は 4.8V ～ 6.0V で、通常は 5V の電源を使用します。ただし、サーボ起動時や急な方向転換時には瞬間電流が0.5A以上に達しますのでご注意ください。マイコン開発ボードの 5V ピンを直接使用してサーボに電力を供給すると、電圧降下が発生してマイコンがリセットされたり、サーボが振動したり回転しなくなったりする可能性があります。
この問題の解決策は簡単です。外部電源を使用することです。たとえば、2 つのリチウム電池 (7.4V) を直列に使用し、5V 電圧安定化モジュールを追加するか、18650 リチウム電池と昇圧モジュールを直接使用して、電源が 1A を超える連続電流を供給できるようにします。同時に信号が正常に伝送できるよう、外部電源のグランド線とマイコンのグランド線を必ず接続し、共通グランドを形成してください。安定した電源供給はステアリングギアの確実な動作の基本であり、この作業をずさんにすることはできません。
回路を接続した後、問題がないことを確認するにはどうすればよいですか?最も簡単なテスト方法をお勧めします。まずプログラムを使用して、サーボを 0°、90°、180°の 3 つの位置で自動的に前後に振ります。 Servo ライブラリを使用すると、わずか数行のコードで実行できます。サーボがスムーズに振れ、異音も発生しなければ、駆動回路は基本的に正常であると考えられます。
サーボが回らない場合は、まずマルチメータを使用して、赤い線と茶色の線の間の電圧が約 5V であるかどうかを確認します。次に、信号線がはんだ付けされているかどうかを確認します。最後に、オシロスコープまたはロジック アナライザを使用して、PWM 信号波形が正しいかどうかを確認します。多くの初心者は、最初に始動するときにサーボが壊れているのではないかと疑います。実際、ほとんどの問題は電源または配線の緩みにあります。この段階的なテストを通じて、問題を迅速に特定し、デバッグの経験を蓄積することができます。
実際の使用では、サーボの振動、激しい加熱、または不正確なステアリングに遭遇する可能性があります。ジッターは通常、電源不足または PWM 信号の干渉によって発生します。この場合、100uFを超える電解コンデンサを電源ピンの近くに並列接続してフィルタリングの役割を果たすことができます。暑さが厳しい場合は、機械的負荷が大きすぎたり、ステアリングギアが長時間ブロックされたりする可能性があります。伝達機構がスムーズかどうかを確認する必要があります。
サーボが一方向にしか回転できない状況もあります。これは多くの場合、PWM パルスの最小幅または最大幅が正しく設定されておらず、制御範囲がシフトすることが原因です。 0°に相当するパルス幅を0.5msから0.6msに変更するなど、コード内のパルス幅の上限と下限を微調整し、ゆっくりと最適なパラメータを見つけることをお勧めします。基本的にこれらの障害現象が発生します。これらをデバッグ プロセスの「唯一の方法」として扱います。一度解決すれば、残りはずっとスムーズになります。
ドライバー回路を実行したら、実際のプロジェクトで使用できます。たとえば、単純なロボット アームを作成し、サーボ ブラケットを備えたいくつかの SG90 を使用して、つかむ動作を実現できます。または、ジンバルに取り付けて、ターゲット追跡用のカメラと一緒に使用することもできます。スマートカーのステアリング制御にも使用できます。重要なのは、回路設計時にモジュール性を考慮することです。ステアリングギアの電源と制御信号インターフェースを標準コネクタにして、後の交換や拡張を容易にします。
多自由度ロボットなど、より複雑な製品を作成したい場合は、専用のサーボ制御ボードを使用する必要があります。これらの制御ボードには通常、独自の電圧安定化回路とインターフェイスが付属しており、16 個または 32 個のサーボを同時に駆動でき、シリアル ポート経由で命令を受信できるため、駆動回路の設計が大幅に簡素化されます。どのソリューションを選択しても、SG90 の推進原理をマスターしている限り、それを自分の創造性に柔軟に統合し、アイデアを実際に動かすことができます。
最初の SG90 サーボ プロジェクトはどのようなシナリオで使用する予定ですか?コメント領域にメッセージを残して、あなたの創造性についてチャットしてください。デバッグ中に発生した問題を書き留めていただくこともできます。一緒に話し合って解決します。この記事が運転回路の理解に役立った場合は、必要としているより多くの友人がそれを見てもらえるように、「いいね」を忘れないでください〜
更新時間：2026-03-25
