连接舵机¶

舵机是带齿轮箱和控制电子元件的小电机。你可以告诉它把轴转到哪个位置。

在类似 iDryer 的设备中，舵机可以打开风门、移动小锁扣、按下机械开关，或改变气流方向。

舵机的主要错误是：把它当成“小东西”，以为可以从控制器任意 5V 引脚供电。舵机可能消耗很大电流，尤其是在启动、突然动作或机构卡住时。

三根线¶

典型 hobby servo 有三根线：

电源：通常是 5V 或 6V；
地：GND；
信号：来自控制器的控制脉冲。

常见颜色：

红色 - 电源；
黑色或棕色 - 地；
黄色、橙色或白色 - 信号。

但不能盲目信任颜色。不同厂商可能使用不同配色。连接前，请检查标识、产品页面或 datasheet。

电源分开，信号分开¶

信号线不给舵机供电。它只告诉舵机转到哪里。

舵机从电源线获取能量。

正确逻辑是：

控制器只提供控制信号；
舵机由能承受其电流的 5V/6V 电源供电；
控制器地和舵机电源地连接在一起。

来源：SparkFun Electronics, CC BY-SA 4.0

为什么不能从弱 5V 供电¶

许多板子都有 5V 引脚。这不表示可以安全地从它给舵机供电。

舵机运动时消耗的电流可能远大于它的尺寸暗示。如果电源不足，常见症状包括：

控制器重启；
屏幕闪烁；
USB 连接断开；
舵机抽动；
ESP32 的 Wi-Fi 掉线；
舵机嗡嗡响但不移动；
动作开始时电源下陷。

一个小舵机有时可以由板载电源供电，前提是板子和电源明确支持该电流。但在带风门、锁扣或机构的真实设备中，最好使用带余量的独立 5V/6V DC-DC 或电源。

公共地¶

如果舵机由独立电源供电，就需要公共地。

没有公共地时，控制器和舵机没有共同信号参考电平。舵机可能不响应、抽动或随机动作。

简单连接：

电源的 +5V 或 +6V 接舵机电源。
电源的 GND 接舵机地。
控制器 GND 接到同一个地。
控制器 PWM/GPIO 引脚接舵机信号线。

舵机电源和控制器电源可以不同，但地必须共用。

需要什么信号¶

典型位置舵机由脉冲控制。

典型信号：

大约每 20 ms 一个脉冲；
约 1 ms - 行程一端；
约 1.5 ms - 中间；
约 2 ms - 行程另一端。

这不是用于 LED 亮度或风扇速度的普通 PWM。这里重要的是微秒级脉冲宽度。

具体舵机的实际极限可能不同。有些舵机安全范围不是 0 到 180 度，而更小。因此极限位置需要谨慎测试。

不要让舵机顶住机构¶

舵机会尝试保持命令位置。

如果风门碰到外壳、连杆卡住，或机构在命令结束前到达物理限位，舵机会继续推。此时电流升高，电机发热，齿轮箱磨损。

这对风门和锁扣尤其重要。

长期运行前确认：

机构在整个范围内能自由移动；
没有错位；
连杆不卡住；
舵机在终点位置不嗡嗡响；
固件中的极限角度不会把机构顶到限位；
断电时设备仍安全，或按设计由弹簧复位。

如果舵机静止时嗡嗡响，通常表示有负载、顶到限位或杠杆几何错误。

启动电流和堵转电流¶

舵机有正常运行电流，也有轴被卡住时的电流。后者通常叫 stall current。

当舵机尝试运动但轴被卡住，或机构太重时，会出现堵转电流。

这种模式常导致：

电源下陷；
控制器重启；
导线发热；
DC-DC 过热；
齿轮箱损坏。

如果 datasheet 列出 stall current，选择电源时要按该值和安全余量计算。如果没有 datasheet，就不能凭感觉认为舵机安全。

舵机旁的电容¶

有时在舵机旁边的 +5V 和 GND 之间加一个电解电容会有帮助。

它不能替代合适电源，但可以缓和动作开始时的短暂下陷。

对于小舵机：几百微法，例如 470 uF 或更大，耐压高于供电电压。

电解电容有极性：

电容正极接 +5V；
电容负极接 GND。

如果设备需要可靠，先选择正确电源和接线，再把电容作为额外措施。

Klipper 配置示例¶

在 Klipper 中，舵机用 [servo] 段描述。

示例：

[servo chamber_damper]
pin: PA8
maximum_servo_angle: 180
minimum_pulse_width: 0.001
maximum_pulse_width: 0.002
initial_angle: 90

命令：

SET_SERVO SERVO=chamber_damper ANGLE=0
SET_SERVO SERVO=chamber_damper ANGLE=90
SET_SERVO SERVO=chamber_damper ANGLE=180

这里的引脚名只是典型示例。真实设备中，请检查板卡 pinout。

对于机械部分，不要一开始就用 0 和 180。先测试安全范围，例如 60、90、120，然后再扩大角度。

Arduino/ESP32 逻辑示例¶

Arduino 方式通常使用 Servo 库：

#include <Servo.h>

Servo damper;

void setup() {
  damper.attach(9);
  damper.write(90);
}

void loop() {
}

这只是信号逻辑示例。舵机电源仍需要单独设计。即使信号线连接到 Arduino 或 ESP32，舵机电机也不能让控制器电源过载。

连接后要检查什么¶

安装到外壳前：

舵机获得正确电压；
电源能承受舵机电流；
控制器地和舵机地共用；
信号线接到正确引脚；
舵机运动方向正确；
极限角度不会损坏机构；
机构不卡住；
舵机不持续嗡嗡响；
导线不会被摇臂或齿轮挂住；
动作后电源不下陷；
控制器不重启。

在无负载和真实负载下测试机械结构。手动移动很轻松的风门，装进外壳后可能会卡住。

常见错误¶

从 GPIO 给舵机供电；
从板子弱 5V 引脚给舵机供电；
忘记公共地；
不检查就相信线色；
电源接反；
使用过细导线；
没有计算启动和堵转电流；
强迫舵机推机械限位；
真实机构只在较小范围安全，却使用角度 0 或 180；
把舵机装在热源附近却不检查工作温度；
把连续旋转舵机当普通位置舵机使用。

要点¶

舵机有三根线：电源、地、信号。
信号不给舵机供电。
真实设备通常需要独立 5V/6V 电源。
舵机地和控制器地必须共用。
最危险的负载是卡死或机械卡住。
极限角度需要谨慎选择，不能直接用 0 和 180。
如果舵机动作时控制器重启，先检查电源和公共地。