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PWM 제어 스티어링 기어 각도 원리 펄스 폭과 각도 사이의 대응 관계

게시됨 2026-03-03

PWM과 PWM 사이의 관계를 이해하지 못합니다.서보 기구각도? 보는 것서보 기구방향을 바꾸거나 무작위로 돌리지 않아서 불안했습니다. 걱정하지 마십시오. 오늘 우리는 그것을 분해하고 명확하게 설명할 것이므로 조정 방법뿐만 아니라 그 뒤에 있는 원리도 이해할 수 있습니다.

신호를 보내도 왜 움직이지 않는 걸까요?서보 기구?

많은 친구들이 처음으로 서보를 가지고 놀 때 이런 상황에 직면했습니다. 와이어가 연결되고 프로그램이 번인된 후에 서보가 움직이지 않습니다. 이는 일반적으로 PWM 신호가 무엇인지 이해하지 못하기 때문입니다. 간단히 말하면 조향 기어에 작은 모터와 제어 회로 세트가 있습니다. 전압이나 전류를 보지 않고, PWM이라는 특수 펄스 신호만 인식합니다.

이 신호는 20밀리초(즉, 50Hz의 주파수)마다 스티어링 기어에 명령을 보내는 엄격한 사령관과 같습니다. 이 명령의 폭, 즉 하이 레벨의 지속 시간은 서보가 얼마나 회전하는지 직접적으로 결정합니다. 신호의 주파수가 잘못되었거나 펄스 폭이 잘못되었습니다. 서보는 그것을 이해할 수 없고 자연스럽게 당신을 무시할 것입니다.

펄스 폭과 각도 사이의 관계는 무엇입니까?

우리는 이 핵심 관계를 명확하게 밝혀야 합니다. 표준 서보 제어 신호의 펄스 폭은 일반적으로 0.5밀리초에서 2.5밀리초 사이입니다. 시간 척도로 생각하시면 됩니다. 하이 레벨이 1.5ms 동안 지속되면 서보의 출력 샤프트는 90도인 중간 위치에서 정지합니다.

하이 레벨 시간이 0.5밀리초로 단축되면 서보는 가장 왼쪽(보통 0도)으로 회전합니다. 반대로 2.5밀리초까지 연장하면 가장 오른쪽으로 180도 회전하게 된다. 따라서 조향 기어 각도를 제어하는 ​​것은 본질적으로 우리가 흔히 "듀티 사이클"이라고 부르는 높은 수준의 지속 시간을 정확하게 제어하는 ​​것입니다.

필요한 듀티 사이클을 정확하게 계산하는 방법

펄스 폭과 각도 사이의 관계를 이해한 후에는 이 정확한 시간을 얻는 방법을 알아내야 합니다. 우리는 20밀리초 주기의 50Hz 신호를 사용합니다. 1.5밀리초라는 높은 수준을 얻으려면 듀티 사이클을 1.5를 20으로 나누어 7.5%에 해당합니다. 마찬가지로 0.5밀리초는 2.5% 듀티 사이클에 해당하고 2.5밀리초는 12.5% ​​듀티 사이클에 해당합니다.

이 계산은 프로그래밍 시 매우 중요합니다. 예를 들어, 이를 사용하면 해당 기능은 듀티 사이클 0%~100%에 해당하는 0~255 사이의 값을 출력합니다. 7.5%를 해당 값인 19로 환산해야 합니다. 계산이 정확하지 않으면 서보가 원하는 정확한 위치로 회전할 수 없습니다.

작동하게 하려면 코드에 어떻게 작성해야 합니까?

이제 이론은 분명해졌으니, 적어보도록 하겠습니다. 가장 일반적인 것을 예로 들면, 기본 주파수가 50Hz가 아니기 때문에 단독으로는 사용할 수 없습니다. 모든 복잡한 PWM 계산을 처리하는 데 도움이 되는 Servo.h 라이브러리를 사용해야 합니다. .(9)만 쓰고 신호 라인을 핀 9에 연결한 다음 .write(90)를 쓰면 서보가 90도로 회전합니다.

STM32와 같은 다른 개발 보드를 사용하는 경우에도 원칙은 동일합니다. 핵심은 PWM 주파수와 펄스 폭을 제어하는 ​​기능을 찾는 것입니다. 핵심 아이디어는 타이머를 구성하고, PWM 주파수를 50Hz로 설정한 다음, 비교 레지스터의 값을 변경하여 펄스 폭을 조정하여 각도를 제어하는 ​​것입니다.

서보가 가끔 진동하는 이유는 무엇입니까?

서보 진동은 골치 아픈 문제입니다. 가장 일반적인 두 가지 이유가 있습니다. 첫째, 전원공급이 부족하다. 서보가 회전하려면 상대적으로 큰 전류가 필요합니다. 개발 보드의 USB 포트에 전원 공급이 충분하지 않으면 전압 불안정, 신호 장애가 발생하고 서보가 자연스럽게 흔들리게 됩니다. 해결 방법은 별도의 외부 전원을 서보에 연결하고, 개발 보드와 서보의 접지선을 동일한 접지에 연결하는 것입니다.

또 다른 이유는 신호 간섭입니다. 제어 라인과 모터 드라이브 라인이 서로 얽혀 있거나 PWM 신호 자체가 충분히 안정적이지 않으면 지터가 발생할 수도 있습니다. 배선을 확인하고, 신호 라인을 고전류 라인에서 멀리 유지하고, PWM 신호에 의해 생성된 타이머 인터럽트가 다른 프로그램에 의해 자주 중단되지 않는지 코드에서 확인하십시오.

180도를 넘는 서보 사용법

표준 180도 서보로는 충분하지 않다고 느끼고 더 멋진 것을 플레이하고 싶다면 360도 연속 회전 서보를 보거나 ESC가 있는 브러시리스 모터를 사용해야 합니다. 제어 원리는 여전히 PWM이지만 논리는 다릅니다. 360도 서보의 경우 1.5ms 펄스 폭으로 정지합니다. 1.5ms 미만이면 한 방향으로 회전합니다. 1.5ms보다 크면 반대 방향으로 회전합니다. 펄스 폭의 편차가 클수록 회전 속도가 빨라집니다.

이를 통해 더욱 창의적인 공간을 확보할 수 있고 자동차나 로봇 바퀴를 쉽게 만들 수 있습니다. 그러나 이러한 조향장치는 각도를 정확하게 제어할 수 없고 속도와 방향만 제어할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 프로젝트에 로봇 팔과 같이 정확한 위치 지정이 필요한 경우에도 표준 서보를 사용해야 합니다.

오늘 말씀드린 내용이 여러분의 PWM과 서보 제어에 대한 이해에 도움이 되기를 바랍니다. 스티어링 기어를 조정할 때 또 어떤 이상한 문제가 발생했습니까? 예를 들어, 서보가 역전되거나 극도로 뜨거워지는 상황을 겪어본 적이 있습니까? 댓글 영역에 공유해 주셔서 감사합니다. 함께 토론하고 해결해 보세요! 기사가 유용하다고 생각되면 좋아요를 누르고 플레이 중인 친구들과 공유하는 것도 잊지 마세요.

업데이트 시간:2026-03-03

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