Hola a todos.
Estoy trabajando en un proyecto, en el que me recomendaron el escudo de servos Keyestudio 16-channel Servo Motor Drive Shield For Arduino . Como la tienda en la que me lo recomendaron es de prestigio, compré sin pensar demasiado 15 escudos de este tipo. Ellos conocían cuál era mi proyecto. El proyecto puede usar hasta 14 servos de 17kg cm, que sé que pueden demandar mucha corriente. La cuestión es que estoy asegurándome que todo es correcto, y es muy difícil encontrar información sobre la intensidad máxima que es capaz de soportar este escudo específico de servos, y en la página del fabricante me indican que sólo soportan 2A, lo que me extraña, ya que he visto en foros que una placa parecida de adafruit , con el mismo chip, puede llevar hasta 10A .
PCA9685 - max current draw - adafruit industries ...
Me temo que en la traducción entre español-chino-inglés se nos pierden datos o no me entiendo con el fabricante....
Es importante porque es un proyecto con estudiantes, y la seguridad es lo primero. Habéis trabajado con ella o medido alguna vez ese dato?
Gracias en cualquier caso
Un saludo
Su publicacion se MUEVE a su ubicacion actual ya que es mas adecuada.
De acuerdo.Gracias
El PCA9685 puede manejar hasta 25 mA por canal como máximo. Solo genera la señal PWM, no maneja potencia (para eso hay otros módulos).
Solo agrega un mosfet mas algunas resistencias por cada salida y el PCA9685 será funcional.
Ahora depende si sabes o no soldar para montar algo decente.
Hola de nuevo. Agradeceros que tengáis el tiempo de intentar ayudar.
El proyecto es para alumnos de Bachillerato. Tienen que diseñar en 3D, imprimir piezas, programar movimientos, sensores,..., realizar apps para manejar a través de Bluetooth, o WIFI, etc....No se les puede pedir más, ya con lo que he puesto y todo el contenido que llevan relacionado ,no hay tiempo, son tan sólo dos horas/semanales. No vamos a diseñar nada industrial, y los conceptos de "etapas de potencia" y todo lo que eso conlleva está fuera del alcance de los chavales..Lo que quiero es que no haya peligros, aunque con estas cosas siempre hay que tener cuidado.
En otra tienda de electrónica ,conocida, me han comentado que usar esto no supone problema, y que lo hace todo el mundo para otro tipo de robots hexápodos,(los nuestros son humanoides), evidentemente , no me quiero quedar ahí, prefiero verlo con más detalle, y por eso os he preguntado. Me recomendaron usar dos módulos en vez de uno , si no lo tenía claro...
La placa expansora de servos de Keystudio, no tiene datasheet. Compré en España todo, tal vez si lo hubiese hecho por aliexpress me lo hubiese esperado...Cuando he ido a echar mano, pues no hay nada, excepto la wiki de la placa, donde no aparecen esos datos. Los que me vendieron el producto llevan décadas en la robótica escolar, y diseñan y fabrican circuitos impresos,..., evidentemente a lo mejor me respondió alguien que no controlaba el tema. Por eso me he dirigido directamente al fabricante. Hoy de nuevo me ha contestado, y me dice que cada pista (cada servo) podría soportar 2A. He intentado preguntarle cuanto soporta la placa en su conjunto , pero es algo parco en palabras y no me lo dice todo junto....Espero que por fin mañana me dé esa información.
Los datos de los motores, que conseguí ayer, son : Par en espera: 15kg/cm (6.6v); 17kg/cm (7.4V)Consumo máximo de corriente: 1100mA±10%~1300mA±10%. Nosotros los usaremos a 6V, con lo cual será algo menos.
La fuente con la que regularemos la tensión de esa placa, tiene una intensidad máxima de salida de 8A (Es como esta Fuente de alimentación PWM 4-40V a 1,25-36V, 8A, 200W).
Los cables de alimentación que van desde las baterías de litio son cables silicona 16AWG, con conectores XT60 de potencia
A primera vista, y teniendo en cuenta que este módulo, toma la potencia por el pin de alimentación , aunque no haya etapa de potencia,puede parecer al menos no hay peligro de que salga ardiendo, aunque iremos midiendo las temperaturas cada cierto rato. Corregidme por favor si me equivoco, o se os ocurre algo mejor.
Me han comentado de alimentar con cable aparte del módulo, pero ahora mismo no sé como hacerlo de una forma que sea sencilla, tal vez podríais decirme como ???
Gracias en cualquier caso
Gracias por responder. ¿Qué módulo me recomendarías?
Puedo soldar...pero que sea decente....¿Qué montaje propones?
Vamos a ver porque efectivamente existe poca información sobre ese escudo. pero un resumen te lo da las contestaciones que figuran en el segundo link que pusiste en el primer post y la información que das en el post#6. A saber:
La lógica, ( Arduino y PCA9685 ), van separados de la parte de potencia que alimenta los servos. En caso de consumo excesivo de un canal solo se quemaría la pista de circuito impreso, o el transistor mosfet que va junto a la toma de potencia, (este solo protege de inversión de polaridad en la entrada de potencia), conector verde de dos tornillos. En caso de fallo catastrófico solo se quemarían las salidas correspondientes, y solo la línea positiva que va del conector verde al pin del conector del servo. La lógica de la placa y el arduino y el pin de señal del servo no sufrirían daño alguno.
El fabricante te ha dicho que cada pista aguanta 2A y tus servos consumen 1,3A. en principio no deberías tener ningún problema en conectar los 16 servos que puedes conectar al escudo, pero...
Los 14 servos te van a consumir 1,3A * 14 = 18,2A. ¿ Aguantara las pistas del escudo?. Veamoslo.
Cara inferior:
Cara superior:
Las GNDs van todas unidas a la GND general de la placa y es suficiente, en cambio los " + " se unen en una única pista,(la roja mas gruesa), que me parece un poco escasa para tanto amperio, podría ser un punto critico y quemarse.
Lo que te explico en el párrafo siguiente es valido tanto para el escudo y la fuente de alimentación.
¿ Cuantos servos funcionaran en el mismo instante ?. sin son tres o cuatro no tendras problemas, si son los 14 tengo mis dudas que esa pista y la fuente aguanten y esto solo tu lo puedes saber. Realiza una estimación y veamos.
Ya sabes como son los estudiantes te cometen un error de programación y te activan los 14 servos al mismo tiempo y se cargan el escudo o la fuente de alimentación. yo personalmente tomaría las siguientes precauciones:
Fuente de alimentación: 16 salidas * 1,3A = 20,8 A. Usa una que pueda dar 25A para no llevarla a tope y se sobrecaliente. Ponle en su salida positiva un fusible de 25A para proteger de posibles cortocircuitos
Escudo:
Es lo mas apropiado ante las dudas que tengo, es fácil para ello:
Conecta directamente la GND de la fuente a la GND del conector verde del escudo, como dije antes la GND general del escudo es suficiente.
A cada servo tendrás que cortar el cable del " + " unirlos todos y conectarlos directamente a la salida del fusible que le has puesto en la fuente de alimentación. De esta forma el servo solo toma del escudo GND y señal.
No se me ocurre nada mas , pregunta si tienes dudas.
Fantástica respuesta y de calidad. Te agradezco el tremendo trabajo de edición que tiene tu contestación. Mil gracias. Me ha ayudado mucho a analizar lo que te explico a continuación:
Hoy se puso de nuevo en contacto conmigo el equipo técnico de Keystudio, y me comentan que tan sólo aguanta 2 Amperios globalmente....así que las previsiones son peores de los esperado. Pero bueno, he estado implementando una solución, que parte del circuito que usaba para poca carga de corriente, al que le he añadido la parte de abajo.
Como se puede ver de las pilas de litio salen tres conectores:
- El primero , va con un conector 2,1x5,5 que aguantan hasta 5 A, pero la placa ESP32 que sólo llevará la lógica no deberá demandar tanta corriente
- En el segundo , a través de diversos conectores como el de antes macho ó hembra (según la zona, identificados con una M ó una H) , y a través de un regulador de corriente que pondrá la tensión a los 6V que necesita el módulo de servos como máximo. El regulador de voltaje tiene un máximo de intensidad de 3,5 A, con lo cual. como no vamos a alimentar la potencia por esta parte, sino por la de abajo (la tercera) , no debería de haber problemas tampoco. En esta segunda zona sólo conectaré el pin de señal PWM. No creo que esas señales PWM puedan pasar de 2A, que es el máximo del escudo. La placa ESP32 y el escudo van unidos
Hasta aquí era el circuito que tenía previsto para bajas intensidades.
3) Este es el añadido que con vuestra ayuda quiero comprobar.
- La baterías de litio Bateria Litio Sony-Murata 18650 VTC6 3000mAh, 30A . Esas son las más grandes que usaré, ( tengo otras de 2250mAh) . En total dos en serie serán 7,4 V, y 3Ah .Pueden suministrar picos de intensidad, si hiciera falta de 30 A . Evidentemente llevan PCM 2S 15A , para proteger la carga y descarga.
- Los cables de esta zona son 16AWG que soportan bien estas intensidades, así como los conectores de alta potencia XT60.
- Ahora llegamos a la zona de la placa de distribución de energía (el problema a resolver), donde mi idea es incorporar un conector XT60 hembra, donde entre el que viene del portapilas. Y en esa placa debería incorporar algo como lo que viene en la placa que aparece en la foto (que es de aliexpress, y es un ejemplo de lo que debería ser,<aunque los conectores que aparecen no sean más que probablemente, los adecuados. Pongo el enlace por si se ve mejor https://es.aliexpress.com/item/1005005124583582.html?spm=a2g0o.cart.0.0.4ac67a9dBp91kR&mp=1&gatewayAdapt=glo2esp )
Entiendo que debería de haber en esa placa , en vez de lo que hay, conectores que se acoplen a los que vienen desde el servo (al + y - del servo ). Pero incluso tal vez valdría más o menos así..
Dudas: 1) Está bien lo que planteo??? No sé si he utilizado bien todo lo que has explicado. Me
faltaría , quizás el fusible,no? De cuánto?? Tengo un portapilas PCM 2S2P, que podría
mandar 6mAH con esas pilas
2) Tengo dudas de si la zona de la que salen las tres líneas de corriente del portapilas
,podría tener algún problema por soldadura etc,...???
3) Nunca he preparado una placa de este tipo . y tampoco sé si se venden o te las hacen , o
se pueden comprar los materiales en algún lado por un precio razonable. Tendría que
hacer varias, con lo cual , sin mucha experiencia llevarlas a cabo con buenas soldaduras,
etc , ...,prefiero que las hagan. Pero bueno, apechugaré con lo que venga..( de los
alumnos no me fio, porque como tú dices, son en general muy buenos, pero se pueden
equivocar , y con tantos en clase , cada uno haciendo una parte diferente del proyecto, no
puedo poner toda mi atención sólo en esto).
Mi pregunta en este apartado, es si conocéis algún sitio de compra de estos materiales , o que los realicen .
En aliexpress no puedo comprar, por problemas de facturación, así que han de ser sitios ,
más fácil y me ponen menos problemas si son de España.
Entiendo que haría falta una placa de circuito impreso que soporte esas intensidades, que esté perforada, conectores hembra XT60 , y lo que no me cuadra,o me cuadra menos, es con qué tipo de cable conecto los servos .Me imagino que he de partir el conector del servo en dos trozos ( alimentación y señal), y que podría entrar en una tira de pines como las que hay en las placas de control de robótica??? Es que veo esos cables tan finitos...Se pueden volver a recomponer....Me han comentado que existen unos llamados conectores en Y, que dividen el cable en dos. Pero no sé si se adaptan a este problema.
Bueno espero haber sido claro en todas mis dudas
Mil gracias por la ayuda
La idea general ya la tienes cogida pero aclárame una cosa, ¿para que la segunda línea ?, ¿ en que parte exacta del escudo de servos conectas la salida regulada de 6V 3,5A?
En esa foto, aparece el conector soldado a la placa por debajo.Es para que los alumnos no estropearan los conectores al tirar y colocar cables. En una tienda de electrónica me lo recomendaron así
La segunda línea era para alimentar el escudo de servos, que va "conectado" encima de la placa de control
Si tienes una idea mejor, puedes comentarla sin problema. Seguro que aprendo y me viene bien.
Sin la tercera parte, era el circuito original, para bajas intensidades. Lo que ocurre es que se queda corto para humanoides más grandes que necesitan servos más potentes
Hola @danielh2021, siento haber estado desconectado tanto tiempo. ¿ Siges teniendo problemas o ya solucionaste algo en este tiempo?.
Hola de nuevo, y mil gracias por la preocupación.
Antes de nada decir que el fabricante me confirma que, después de hacerles unas pruebas, 3A es lo máximo que aguanta. Por si a alguien le sirve.
Estoy esperando a que me llegue un pedido con la placa de distribución Placa distribución con Bornas Circuito Impreso , que parece que aguantaría unos 20A , fusible, portafusible, y en cuanto llegue, a probar lo que hemos hablado....Ya contaré la experiencia para que le venga bien a alguien que decida aventurarse también en esto, y agradeceros las indicaciones
El otro día comenté con un conocido de una tienda de electrónica que podría ocurrir que al sacar la alimentación del escudo, no funcionen bien los servos??? No sé a que podría ser debido .Espero que no...
Bueno. Mil gracias
Gracias también a tí .
Me interesa también tu comentario. Tienes algún enlace en el que pueda enterarme de este otro procedimiento con detalle?. Me imagino que habría que elegir muy bien las características del transistor y su circuito de polarización. Eso lo tengo muy olvidado y es fácil que haga un estropicio...
Eso solo puede pasar si no unes la masa de alimentación externa con la masa del arduino y la del escudo.
¿Tienes un enlace al PCM 2S 15A ?. Para echarle un vistazo.
Si.
Este enlace es para el PCM sólo, vamos para soldar en el portapilas, PCM 2S para Baterías de Litio o Li-Po 7.4v 10-15A , y me han resultado muy curiosos los portapilas 2S2P de este tipo Porta Baterías 18650 con Pcm , que vienen con el PCM incluido . También los hay 2S1P, y otras configuraciones.
Estupendo 
Gracias de nuevo
Tiene buena pinta PCM 2S 15A y curioso el porta pilas , cuando se me acabe unos pcm 2s 2A que tengo quizas pida algunos.
Me alegra poder ayudarte de alguna forma 