SG-90 Servos meistern: Präzise Arduino-Steuerung für Mini-Motoren

Wir sind alle fasziniert von der Mechanik hinter RC-Fahrzeugen. Das liegt daran, wie einfach es ist, Gang, Geschwindigkeit und Beschleunigung zu ändern. Was Sie vielleicht nicht wissen: Eine Hauptkomponente ist ein Mikro-Servo. Doch nur wenige Geräte können Objekte mit so hoher Präzision steuern wie die SG-90 Servos.

Diese Hardware-Geräte arbeiten jedoch nicht unabhängig. Oft benötigen Sie einen Mikrocontroller wie Arduino, Raspberry Pi etc. Während wir voranschreiten, lernen Sie den SG90 Servo kennen und wie Sie ihn einsetzen.

Was sind SG-90 Servos?

SG-90 Servos sind leichte Motoren, die sich in jede Richtung um 90 Grad drehen (insgesamt 180°). Auch die Ausgangsleistung ist hoch und funktioniert wie Standard-Servos, nur kleiner.

Servomotor Verdrahtungskonfiguration

Draht Nr.	Name/Farbe des Drahts	Beschreibung
1	GND / Braun	Dieser braune Draht verbindet den Mikro-Servo mit Masse.
2	Vcc / Rot	Das +5 V hier ist der Stromversorgungspin, der den Motor speist.
3	PWM / Orange	Dieser orange Draht führt das PWM-Signal zum Ansteuern des Mikro-Servos.

SG-90 Eigenschaften

• Das durchschnittliche Gewicht des SG90 beträgt 9 Gramm.
• Die Abmessungen des Geräts betragen 31 x 11,8 x 22,2 mm.
• Er hat ein Haltemoment (Stall Torque) von 1,8 kgf·cm.
• Zudem hat er eine Betriebsspannung von 4,8 V.
• Die Betriebsgeschwindigkeit beträgt 0,1 s / 60 Grad.
• Er hat eine Totzone (Dead Band Width) von 10 µs.
• Temperaturen zwischen 0 °C und 55 °C sind optimal für den Betrieb.
• Der Rotator dreht sich von 0 bis 180 Grad.

SG-90 Servomotor Äquivalente

• MG995 High Torque Metal Gear.
• MG90S Metal Gear.
• VTS-08A Analog Servo.

Wie wählt man den richtigen Servomotor?

1. Wenn das Projekt mehr Drehmoment benötigt

Erstens arbeiten Hobby-Servomotoren in einem Bereich von 4,8 V bis 6,5 V. Eine höhere Spannung erzeugt in diesem Fall höheres Drehmoment.

2. Wenn das Projekt volle Kreisumdrehungen verlangt

Zudem drehen die meisten Hobby-Servomotoren maximal 180 Grad. Wenn Ihr Projekt also mehr als einen Halbkreis verlangt, ist ein 360-Grad-Drehmotor am besten.

3. Für Anwendungen, die stärkere Getriebe benötigen

Metallgetriebe sind eine gute Alternative, wenn Ihre Anwendung langfristig läuft und einen stärkeren Motor benötigt.

4. Für Projekte, die mehr Gewicht ziehen

Die gängigste Drehmomentbewertung unter Servomotoren ist 2,5 kg/cm beim Towerpro SG90 Motor. Dieser Motor kann beispielsweise Gewichte bis zu 2,5 kg aus 1 cm Entfernung ziehen.

Wie verwendet man SG-90 Servos mit Arduino?

Benötigte Komponenten

Um SG90 Servos mit Arduino zu nutzen, benötigen Sie folgende Komponenten:

• Arduino Uno
• SG90 Servomotor
• Drähte (Jumper-Kabel)
• Ein Breadboard

Schaltplan

Betriebsschritte

1. Verbinden Sie zunächst den Servo-Signalpin mit dem digitalen Arduino-Pin 8. Diese Verbindung ermöglicht das Senden von Servo-Richtungen wie PWM-Pulsen an den Motor.
2. Als Nächstes müssen Sie den Arduino-Code für die Anwendung schreiben.

Hinweis: Wenn Sie mehrere Servos verwenden, deckt Arduino den hohen Strombedarf der Motoren nicht ab. In diesem Fall benötigen Sie eine externe Stromversorgung.

Anwendung

• Servomotoren fungieren als Roboter-Aktuatoren in Hexapoden, Bipeden-Robotern und Roboterarmen.
• Zudem sind sie ein gängiger Bestandteil der Lenkmechanik von RC-Spielzeugen.
• Roboter, die Positionssteuerung ohne Rückmeldung benötigen, nutzen diesen Motor.
• Dank seines geringen Gewichts ist er in Multi-DOF-Humanoid-Robotern nützlich.

Fazit

Kurz gesagt: Servomotoren sind ein wichtiger Bestandteil robotischer Anwendungen. Die SG-90 Servos sind insbesondere leicht und gleichzeitig leistungsstark. Im Gegensatz zu DC-Motoren haben sie mehr Pins und damit mehr Funktionalität.

Das Erlernen der Servomotornutzung ist das eine. Die praktische Umsetzung ein anderes. Wenn Sie solche Projekte beginnen, sollten Sie professionelle Hilfe in einer Entwickler-Community suchen. Kontaktieren Sie uns noch heute.