9V电池的那些事

前些日子,QQ群里有朋友询问Arduino连接舵机的问题。故障现象就是上电后起动舵机,舵机无法被驱动,而且Arduino也会随之无法正常工作。询问后得知所使用的电池为普通的9V电池。所以造成这个问题的原因就是所使用的电池负载电流小于电路所需要的电流,在舵机工作时,负载电流过大,使得电压下跌,造成电路无法正常工作。一个小型舵机动作时电流需要大约150-200mA,加上Arduino电路所需要的电流,估算为250mA,超出了普通9V电池的负载范围了。

前世
在上世纪5、60年代便携式晶体管收音机兴起时,对于电压和体积的要求,9V叠层电池应运而生,因此也称之为“晶体管”电池(”transistor” battery)。一枚9V电池相当于6只1.5V的小电池串联而成(现代的9V也有3只3V电池组成)。劲量公司声称9V电池是由他们在1956年首先推出的。

今生
如今9V电池,代号为PP3电池,是一种形状为圆角长方体的电池,由6颗1.5V或3颗3V的电池组成,其额定输出为9伏特。9V 电池大小为 48毫米 × 25毫米 × 15毫米(ANSI标准1604A)。PP3主要是指连接电池电极的连接器,PP3连接器,六角形的连接端子为正极,圆形的连接端子为负极,反之在电池上六角形的连接端子为电池的负极,圆形的连接端子为电池的正极。根据使用的电解物质不同,9V电池主要有这些类型:碱性6LR61、碳性6F22一次性电池,锂、镍氢(Ni-MH)、镍镉(Ni-Cd)可充电电池。这些类型的电池负载电流从几十mA到几百mA不等。现在9V电池主要用途是仪表电池、烟雾探测器、无线话筒、无线遥控器等。这些都是需要电压高(相对于AA、AAA等1.5V或钮扣电池而言),电流小的应用场合,像玩具车、闪光灯等这些需要电流比较大的用途,9V电池则不适合使用。

下面是通过一段视频,了解一下9V电池在不同的电流负载情况下,电压下跌的状况。视频中的电池存放时间比较久,容量相对较低,只做参考观看。测试中电子负载的电流参数从10mA一直调到到250mA,可以看到电压从大于9V一直跌到4.5V。

20220928

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四轴脱机控制器控制舵机

实验用SG90舵机,0-180度的控制脉宽为0.5ms到2.5ms。关于舵机的知识可以参看http://www.cdle.net/thread-51027-1-1.html

在CNC控制器控制舵机的目的是在于控制一些特殊要求的设置,比如激光、电焊、等离子做为主轴切割时,这些需要直接控制功率,可以用舵机来控制它们的功率调节旋钮,达到方便控制的目的。

把控制器的PWM频率设置为250HZ,MAX S设为400。

那么S值50-250刚好对应0.5-2.5ms,也就是说使用G码S50就会控制舵机转到0度,用S250就会控制舵机转到180度。

下面这段G码就是控制舵机从0到180度的连续运转G代码。

servo 《- G代码下载

演示的视频

注意:当控制器执行了PWM输出后,会一直输出,这样会使舵机发热严重,可以在输出后关断其输出,比如下面这段G代码可以让舵机在转到大约90度后停止

S90
G04P500
S0