기술 지원
게시됨 2026-04-10
연재물서보 기구확장 보드는 단일 직렬(UART) 인터페이스를 통해 마이크로컨트롤러에 연결하고 여러 표준 PWM을 독립적으로 제어할 수 있는 하드웨어 모듈입니다.서보 기구에스. 많은 GPIO 핀과 복잡한 타이밍을 사용하는 대신 RX/TX 라인을 통해 간단한 텍스트 또는 바이너리 명령을 보내면 보드가 이를 각각에 대한 정확한 PWM 신호로 변환합니다.서보 기구. 이 가이드는 직렬 서보 확장 보드를 효과적으로 선택, 배선 및 프로그래밍하는 데 도움이 되는 단계별 지침, 실제 사례 및 모범 사례를 제공합니다.
로봇 팔, 헥사포드 보행기 또는 팬틸트 카메라 마운트를 제작할 때 6개, 12개, 심지어 24개의 서보를 동시에 제어해야 하는 경우가 많습니다. 일반적인 마이크로 컨트롤러는 소수의 PWM 지원 핀만 제공하며 소프트웨어 기반 PWM은 종종 지터를 발생시킵니다. 직렬 서보 확장 보드는 두 가지 문제를 모두 해결합니다.
핀 사용량 감소– 연결된 서보 수에 관계없이 하나의 UART(TX/RX) 또는 I²C 연결만 필요합니다.
안정적인 하드웨어 기반 PWM– 각 서보는 지터 없는 전용 신호를 수신합니다.
코드 단순화– 타이머와 핀 상태를 관리하는 대신 다음과 같은 짧은 명령을 보냅니다.#1P1500T100(서보 1, 위치 1500 µs, 시간 100 ms).
이러한 보드에는 일반적으로 모든 실시간 PWM 생성을 처리하는 온보드 마이크로컨트롤러(예: ARM Cortex‑M0 또는 AVR)가 함께 제공되므로 기본 MCU를 더 높은 수준의 작업에 사용할 수 있습니다.
사례 1 - 6축 로봇 암
한 애호가가 6개의 서보(어깨, 팔꿈치, 손목, 그리퍼)가 있는 데스크톱 로봇 팔을 만들었습니다. 처음에 그는 단일 개발 보드에서 6개 모두를 직접 구동하려고 시도했지만 전류 스파이크와 CPU 오버헤드로 인해 3개의 서보가 동시에 이동하자 보드가 정지되었습니다. 직렬 서보 확장 보드(별도의 5V/5A 전원 공급 장치 포함)로 전환한 후 암이 원활하게 움직이고 메인 보드는 직렬 명령만 보냈습니다.
사례 2 – 12‑서보 헥사포드
학생 팀은 12개의 서보(다리당 2개)가 필요한 육각형 로봇을 만들었습니다. 그들은 정확하고 동시적인 다리 움직임이 필요했습니다. 직렬 서보 확장 보드를 사용하여 모든 서보를 보드에 연결하고 6V/10A 배터리로 전원을 공급한 다음 UART를 통해 115200보드로 일련의 위치 명령을 보냈습니다. 헥사포드는 꾸준하게 걸었고 팀은 코드를 수동 PWM 500줄에서 직렬 쓰기 50줄로 줄였습니다.
사례 3 - 자동화된 카메라 슬라이더
한 비디오 제작자가 3개의 서보 카메라 슬라이더(팬, 틸트, 줌)를 만들었습니다. 그는 노트북에서 명령을 보내기 위해 무선 직렬 어댑터를 사용했습니다. 확장 보드는 흔들림 없는 움직임을 제공하여 이전 영상을 망치는 진동을 제거했습니다.
이러한 사례는 프로젝트 규모에 관계없이 직렬 서보 확장 보드가 다중 서보 제어를 위한 신뢰할 수 있는 선택임을 보여줍니다.
구매하기 전에 다음 네 가지 기준을 평가해 보세요. 이는 제조업체 데이터시트에서 파생되었으며 커뮤니티 테스트를 통해 검증되었습니다.
공통 옵션: 8, 16, 24 또는 32개 채널. 향후 확장을 위해 현재 요구 사항을 최소 20% 초과하는 것을 선택하십시오.
작동 전압– 대부분의 보드는 표준 서보의 경우 5V~6V(또는 고전압 서보의 경우 최대 7.4V)를 수용합니다. 보드의 사양을 확인하세요.
채널당 전류– 서보당 연속 출력(종종 1A~3A). 서보의 실속 전류를 추가합니다(예: 표준 마이크로 서보는 유휴 상태에서 0.5A, 실속은 1.5A를 소비할 수 있습니다). 6개 서보의 경우 5V/5A 공급이 최소입니다.
보드 자체는 일반적으로~ 아니다서보에 전원을 공급합니다. 보드의 "V+" 및 "GND" 단자에 외부 전원 공급 장치를 연결해야 합니다. 로직(UART) 측은 일반적으로 마이크로 컨트롤러의 3.3V 또는 5V로 전원을 공급받습니다.
UART(직렬)– 가장 일반적입니다. TX/RX 핀을 사용합니다. 전송 속도: 9600, 19200, 115200. 간단하고 안정적입니다.
I²C– 여러 장치와 동일한 두 개의 와이어를 공유합니다. 센서가 많은 프로젝트에 적합합니다.
USB– 일부 보드는 USB를 통해 직렬 포트를 에뮬레이션합니다. PC에서 직접 제어하기에 적합합니다.
명확하고 문서화된 프로토콜이 있는 보드를 찾으세요. 예를 들어:
위치지령 – #(예:#3P1500서보 3을 1500 µs, 중립 위치로 설정합니다.
시간 기반 이동 – #1P2000T500500ms에 걸쳐 서보 1을 2000μs로 이동합니다.
쿼리 명령– 현재 위치나 이동 상태를 읽어옵니다.
독점 프로토콜이나 제대로 문서화되지 않은 프로토콜은 피하세요. 문제 해결이 어려워집니다.
손상을 방지하려면 이 정확한 순서를 따르십시오.
1단계: 전원 연결 해제– 전류가 흐르는 공급 장치에는 아무 것도 연결하지 마십시오.
2단계: 외부 전원 공급 장치를 확장 보드에 연결
터미널 블록을 식별합니다: "V+"(또는 "VS") 및 "GND".
조정된 DC 전원 공급 장치(예: 6개의 마이크로 서보의 경우 5V/5A)를 연결합니다.
하지 마십시오마이크로 컨트롤러의 5V 핀에서 서보에 전원을 공급하면 과열됩니다.
3단계: 보드에 서보 연결
각 서보에는 세 개의 와이어가 있습니다.
브라운/블랙 → 보드의 GND.
빨간색 → V+(서보 전원).
주황색/노란색 → 신호(PWM 출력 핀, 1, 2, …로 표시됨).
보드의 실크스크린에 따라 삽입하세요. 일부 보드는 표준 3핀 헤더(GND, V+, 신호)를 사용합니다.
4단계: 마이크로컨트롤러와 확장 보드 사이에 UART 연결
보드의 TX → MCU의 RX.
보드의 RX → MCU의 TX.
보드의 GND(논리측) → MCU의 GND.
참고: 보드에 별도의 로직 접지와 서보 접지가 있는 경우 단일 지점에서 함께 연결하십시오.
5단계: 전원 공급– 먼저 외부 전원을 켠 다음 USB를 마이크로컨트롤러에 연결합니다.
6단계: 통신 확인– 직렬 모니터를 사용하여 테스트 명령을 보냅니다(예: 채널 0, 중립의 경우 "#0P1500"). 서보는 90°로 움직여야 합니다.
다음 코드 조각은 원시 직렬 데이터를 보낼 수 있는 모든 플랫폼에서 작동합니다. 115200 보드에서 UART를 초기화했다고 가정합니다.
// 채널 0의 서보를 1500 µs로 이동합니다(중립) void setServo(uint8_t 채널, uint16_t pulseWidth) { char buffer[20]; sprintf(버퍼, "#%dP%04d\r\n", 채널, pulseWidth); serialWriteString(버퍼); } // 부드러운 이동: 500ms에 걸쳐 채널 0 ~ 2000μs void smoothMove(uint8_t 채널, uint16_t targetPulse, uint16_t timeMs) { char buffer[30]; sprintf(버퍼, "#%dP%04dT%d\r\n", 채널, targetPulse, timeMs); serialWriteString(버퍼); } // 메인 루프에서의 사용 예 void main() { initSerial(115200); setServo(0, 1500); // 중심 지연(1000); 부드러운이동(0, 2000, 500); // 0.5초 안에 2000μs로 이동 }중요한 타이밍– 명령을 보낸 후 동일한 서보에 다른 명령을 보내기 전에 최소한 지정된 이동 시간을 기다리십시오. 일부 보드에는 이동이 완료되었는지 확인하는 상태 명령(예: "Q")이 있습니다.
절대전원이 켜져 있는 동안 서보를 연결하거나 연결을 끊으면 보드의 드라이버 트랜지스터를 파괴하는 전압 스파이크가 발생할 수 있습니다.
별도의 전원 공급 장치를 사용하십시오.서보용. 마이크로컨트롤러의 USB 5V는 최대 500mA만 처리할 수 있는데, 이는 하나의 작은 서보에 충분한 양입니다.
퓨즈 추가(예: 5A 속단) 단락을 방지하기 위해 전원 공급 장치와 보드 사이를 보호합니다.
보드에 "V+" 점퍼가 있는 경우(선택적으로 서보 공급 장치의 로직에 전원을 공급하기 위해) 서보 전압이 5.5V를 초과하면 제거하십시오. 그렇지 않으면 보드의 로직 칩이 손상됩니다.
직렬 서보 확장 보드는 복잡한 핀 집약적 멀티 서보 프로젝트를 깔끔한 2선 직렬 통신 작업으로 변환합니다. 실시간 PWM 생성을 전용 보드로 오프로드함으로써 안정성을 확보하고 코드를 단순화하며 메인 마이크로컨트롤러를 전기적 스트레스로부터 보호할 수 있습니다.
다음 프로젝트를 위한 실행 가능한 권장 사항:
1. 서보 수를 세어보세요총 실속 전류를 계산합니다. 30% 마진을 추가합니다.
2. 보드를 선택하세요최소 16개 채널(오늘은 6개만 필요하더라도)과 문서화된 UART 프로토콜이 있어야 합니다.
3. 적절한 외부 전원 공급 장치를 구입하세요– 최대 10개의 표준 서보에 대해 최소 5A로 5V 또는 6V로 조정됩니다.
4. 하나의 서보를 먼저 테스트하십시오.직렬 터미널 사용 - 하드웨어를 확인하기 전에 전체 프로그램을 작성하지 마십시오.
5. 항상 서보 보드에 전원을 공급하기 전에또는 마이크로컨트롤러와 동시에 사용 가능하며 그 반대의 경우는 절대 없습니다.
이러한 단계를 구현하면 모든 로봇 응용 분야에 사용할 수 있는 안정적이고 확장 가능한 서보 제어 시스템을 갖게 됩니다.
업데이트 시간：2026-04-10
