This action will force synchronization from alicedodo/某宝白菜价白牌总线舵机研究记, which will overwrite any changes that you have made since you forked the repository, and can not be recovered!!!
Synchronous operation will process in the background and will refresh the page when finishing processing. Please be patient.
在某宝上淘换了两个白牌的单总线舵机(拆机件,店主介绍说是某必选机器人上面的关节舵机),巨便宜,11块5。如果你到某宝上查看下配套齐全的总线舵机是什么价,就知道这个白牌舵机是不是白菜价了。
但白菜价有白菜价的道理,这款舵机没资料,没协议。于是拆解并研究之,最终目标是搞明白通信协议,使用arduino驱动它。
如果你看到白菜价心跳加速了,先稳住,别冲动马上去买,先把我这篇帖子看完,最起码把最后一节关于某宝上能买到的4款UBT舵机的比较测试看完了,然后再决定买哪一款。
这篇文档是关于此舵机的全部研究记录,循序渐进。
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如果各位看官觉得这个项目对你很有帮助,方便的话请光临下小店,在下文链接的宝贝上拍一单,一块钱,小店一分不赚,全部捐赠(PC版TB网页为证),谢谢支持!
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温馨提示: B站有位朋友发现了一个问题,以游客身份浏览此页面的话,有些图片看不到。我也是由此才发现码云有这么个抽风龟腚:大于1M的文件,不登录gitee账户的话是看不到的,我对此也表示很无奈。
测量电路主要是为了后面分析程序,所以只关注关键细节即可,具体到边边角角的电阻电容则不去关心,下面是驱动板基本的电路图
从上文的拆解图中有关驱动板正面的部分,可以看到有一个6PIN的排针焊孔,当时猜测可能是ISP烧写程序的接口,使用万用表测了一下,果然是!
从电路上说,可以烧写程序,则当然可以读出程序,但是必须要有一个前提: 舵机的固件作者没有修改熔丝位锁死ISP功能
于是乎,抱着试试看的态度,祭出了我的神器usbasp,有了下面的连接图:
然后使用下面的这条命令尝试读取mega8的flash:
avrdude -cusbasp -pm8 -U flash:r:mega8_servo.hex:i
事实证明,固件的作者很厚道,极其厚道!!
读出的HEX文件我已经放到项目中了,文件名: mega8_servo.hex
好了,现在hex文件拿到了,下一步就是反汇编之,得到汇编代码,命令如下:
avr-objdump -D -m avr mega8_servo.hex > mega8_servo.s
这份汇编代码文件我也放到项目中了,顺便提一句,你现在在项目中看到的mega8_servo.s不是反汇编得到的初始文件,
我加了很多注释。
有个小插曲:
当时刚开始分析代码的时候,无意中在电子发某某网站上搞到了一份某必选舵机协议(协议PDF也在本项目中,自取,doc目录 UBTECH_servo_manual.pdf),刚拿到的时候心里一阵窃喜,以为用不着分析代码了,但仔细看了一下,顿时兴致大减,截图为证:
这份协议说明最大的问题在于,仅仅说明了协议帧格式,而对于各种参数的细节含糊不清,注意红框标出的地方。
以0x01命令为例:
所以,想彻底搞懂协议,最终还是要去分析汇编,这份协议列出的帧格式相当于关键线索,可以给分析代码中的协议细节带来很大的帮助。
断断续续花了二十天的业余时间,整份反汇编代码除了bootloader的部分没看,其它几乎都分析完了,收获超过预期:
老实说,这份程序写的很糙,甚至可以说非常糙:
粗列一下此固件的内部情况(如果想亲自分析下反汇编,这些信息很有用):
已经上传了带大量注释的协议详解,doc目录UBTECH_protocol_detail.pdf, 自取。
除了协议格式不同,市面上几乎所有的3线接口串口总线舵机通信方式都一样:
信号线实际上就是一根TTL电平线,TX和RX分时复用这根线,主机和所有的舵机都挂在这根线上,一主多从;
同一时刻只能有一个节点向外发送数据,所有节点同时监听信号线这根线;
舵机控制的步骤:
明白了工作过程,通信板的作用就比较好理解了。
直接将主机端TX、RX短接在一起连上信号线是不行的,这样TX发出去的数据会直接从RX上传回来,要使用某种电路将主机端的TX RX隔离开,TX发送时不让RX检测到数据,TX空闲时RX接收其他节点的数据不受影响。
某宝上可以很容易的买到这种功能的转接板,20多块,其实比较贵。
在这里我提供一种自制通信板的方法,电路是我自己琢磨出来的,绝对原创。
一个CH340 USB转TTL模块 、 一片74HC125、两个10K电阻、一块洞洞板,成本不会超过5块钱。
上手绘电路图:
洞洞板焊接的成品:
这块板能完全满足上文的要求,工作原理这里就不展开说了,大家感兴趣自行分析。
性能: 做了两块通信板,连接在一起测试通信速度, 波特率1Mbps以下毫无压力!
如果想参照我提供的电路图自制通信板,需要注意几个细节:
项目中的 arduino_bus_servo_demo.ino 文件是arduino例程代码.
arduino_bus_servo_demo.py是为了在PC上方便测试舵机动作而额外写的一份测试代码,使用上文自制通信板控制舵机.
两份demo的控制逻辑完全相同.
上面这张图是demo程序的连线图
此外,为了能直观感受下demo的效果,我还录了一个视频,已经上传到B站了,视频链接:
https://www.bilibili.com/video/av51309465
欢迎围观
先上一张图:
目前为止,我在TB上只收集到了以上4中型号的舵机,看舵机的后屁股盖儿就能看出区别来。为了便于后面的说明,我在图里给每种都命名了款型代号。
A、C、D均是全铜齿轮组;
B是钢制齿轮组;
图上的A、B、C三款的扭力数据我是根据,PCB反面丝印以及堵转电流大小猜测的到的结果,个人认为准确度很高;
图上还列出了各自的主控MCU型号以及电机驱动芯片的型号。
(题外话:A4959xxx这个型号的驱动IC我在ALLEGRO官网上没找到,网上也没搜到相关资料,如果看到的朋友对此IC有了解,请指教一二,评论私信均可,先行表示感谢!)
工作电流及堵转保护测试结果(测试条件: 舵机供电电压7.4V):
最后再说一下舵盘的问题:
A C两款舵轴是一样的,24T, 两者舵盘可通用,但TB上能买到的24T舵盘都不能用在上面,当前只能使用拆机件原装舵盘。
B款舵盘是单独规格的,多少齿我没数,但舵轴直径粗略测量比A、C的小。
D款舵盘比较常见,25T,996型号的标准舵机的舵盘就能使用。
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