拆开看一看S-D5里面有什么秘密

S-D5舵机拆开看一看

来源：TsinghuaJoking

S-D5［1］ 是一款应用在 全国大学生智能车竞赛 中B车模的方向控制舵机。如下是它的基本参数。

▲ S-D5 舵机的基本参数

手边有一颗S-D5舵机，在 快速制版设备［2］ 中用于控制盐酸腐蚀液的玻璃开关的旋转。使用了大约一年之后，外部输出机械轴严重磨损，但内部电气仍然正常。

下面对于手边这款S-D5进行拆解。在了解它的结构的基础之上，为之后的安全使用提供更多的依据。

▲ 拆卸下来的S-D5舵机

舵机上的颜色以及其它粘贴部分是在其工作的过程为了防腐喷涂的油漆。

01机械拆卸

舵机的后盖是由四个长杆螺丝钉与外壳固定在一起。由于腐蚀，其中两个螺丝钉已经严重腐蚀，在打开其中两个之后，使用蛮力将后盖揭开。暴露出舵机内部的电机、控制电路板的细节。

▲ 拆卸开多级的后盖

长杆螺丝也将舵机的前盖与外壳连接在一起。拆除四个螺丝钉之后，也可以将前盖仓打开。其中包括有四个减速齿轮，从旋转电机传动到输出轴。

与输出轴直连的是内部控制电路中的位置传感器

▲ 前盖仓内部的传动齿轮

02电路分析

1.位置电位器

从后面打开控制电路板可以看到控制电路板以及相应电位器。电位器是用于对于输出角度进行测量。

▲ 输出轴角度传感器：电位器

电位器在NB是带有特殊的金属机械限位功能。使得输出角度有左右两个极限位置。

▲ 带有限位能力的电位器

2.控制电路板

核心的控制板包括有三颗芯片：MT4607×2，HT66F03C。

MT4607［3］ 是双N-P互补MOS功率管（30V/5A ）。组成一个输出半桥。两个组成一个功率输出全桥电路。

HT66F03C［4］ 是由HOLTEK出品的Flash MCU（1k×14-2k×15Flash），内部带有64×8EEPROM。

▲ 控制板的主要芯片

通过 HT66F03C［4］内部功能框图可以看到，它具有12-BIT ADC可以读取电位器的位置信息。具有IO口可以输出控制PWM输出。

▲ HT66F03C 内部功能结构图

通过控制电路板反面可以看到，舵机的电源线应该是直接经过滤波之后施加在单片机上。根据HT66F03C工作电源电压最大值的限制（小于5.5V），所以该款舵机的工作电压必须小于5.5V。

▲ 控制电路板的反面元器件布局

3.舵机工作直流小电机

舵机内部的直流有刷直流小电机是整个舵机运动的动力来源。

▲ 舵机内部的直流电机

▲ 直流有刷小电机

※ 结论

通过拆解S-D5舵机，可以看到它的一些基本结构。

它使用HOLTEK 8位单片机 HT66F03C进行控制。所以被称为数字舵机。

根据HT66F03C的工作电压限制，所以该款舵机需要工作在5.5V以下。

对于数据手册说它的工作频率为300Hz，应该是指输入脉冲指令的频率可以最高达到300Hz。对于这方面的数据无法验证。

因此存在以下问题：

1）该舵机在额定电压下（5.5V）最大角速度有多大？

2）该舵机的指令脉冲300Hz该如何验证？

3）如果给定的脉冲指令大于300Hz，或者小于某个最低频率舵机会如何工作呢？

好吧。也许拆开舵机一看，所看到的信息和新产生的疑问一样多。

不过如果要回答上面的的问题，有可能还需要拆开一个新的S-D5舵机进行实验才能够正确回答。