中野島ロボット

小さなロボットの自作記事を書いています。

週刊中ロボ265 純正SG90の内部回路をCADで書いてみた

はじめに
SG90の回路図を書くのに、Windows11に久しぶりにCADをインストールして使ってみました。今回利用したのは KiCad で、このページを参考にさせてもらいました。

www.kicad.xyz

回路図
まず、手書きで回路図を書いてみました。

そして、KiCadで入力したSG90の回路図が以下のとおりです。

部品がない
KiCadの場合は部品が無いと、回路図が書けないので、今回のU1のようにICの型番が分からなかったり、U2のように型番が分かっても部品がシンボルライブラリに登録されていなければ、まずは部品を作成するところからになります。
今回は U1、U2、U3をシンボルエディターで作成しました。
U1はこんな感じのマイコンのはずです。

U2はFZMOS-2モータードライバーです。

U3は3.3Vの電源レギュレーターICです。

ちょこっと改造するには
これでSG90の内部の回路が分かったので、連続回転サーボに改造するにはポテンショメータを適当な2.7KΩ以上の抵抗二本に替えれば作れそうだし、ポテンショメータの中点(U1の4ピン)から線を引き出せば、いまどこの角度になっているかが、ロボットのコントローラから分かるようにできます。

マイコンはいまだ不明
先週から探しているのですが、このピンアサインのマイコンが未だ見つかっていません。8ピンマイコンはどれも同じ電源ピンアサインだと思っていたのですが、8ピンしかないのに千差万別でちょっと驚きました。秋月電子で探すと、PIC12F675やPIC12F683のピン配置がこの逆になっているので、裏返して使えば何とか使えますが、かっこ悪いです。

akizukidenshi.com

SG90のシリアル化検討中
SG90はデジタルサーボと言っても、入力はPWMによるパルス幅のアナログ信号入力になっているのでノイズに弱く、また正確な角度指示は行えません。U1のマイコンを換装して、PWMじゃなくてI2CやUARTのシリアルで制御するサーボモータに簡単に改造することができそうだと思っていたのでちょっと誤算です。同じピンアサインの3.3V系のマイコンが見つからないので、マイコンを換装するなら無理やり配線する必要があります。

おわりに
KiCadを選んだのはオリジナルの基板を作ろうと思っているからなのですが、その場合はこのページが参考になりそうです。

www.slideshare.net

と妄想が広がったところで、夢を口にしないと実現はできないので、だれかこの仕様で基盤作ってくれないかな~。
おしまい
回路図が間違っていたらこのページの回路図を修正するので、気になる人はこのページをリンクしておいて下さい。

購入品情報
このところ値上がりしている純正SG90ですが、まとめ買いすると単価550円くらいで買えるようです。内部回路が変更される前にまとめ買いするかな・・・・基盤ができてからで良いか。

内部の基板を自作するなら、この本が良さそうなのでポチリました。