一、所选任务介绍

本次任务为多舵机驱动模块设计，目标是设计一款能够同时驱动至少两路 10kg/cm 扭矩舵机的小型扩展模块。模块只需提供标准舵机所需的信号、电源与 GND，即可实现舵机角度控制，无需使用 H 桥电机驱动芯片。板卡尺寸严格控制在 60mm×40mm 以内，接口清晰、通用性强，可直接与 Arduino、STM32 等 MCU 开发板连接使用。所有选用器件均在 DigiKey 官网正常在售，保证设计可生产、可验证。

二、设计方案介绍

本模块采用极简舵机驱动架构，仅包含电源输入、滤波电路与多路舵机信号输出接口，结构简单、稳定可靠。

板上资源框图：

外部电源输入 → 电源滤波电路 → 多路舵机接口（VCC、GND、SIG）
MCU 控制信号输入 → 舵机信号引脚 → 输出至各舵机

模块功能：

1. 为舵机提供稳定电源与 GND
2. 提供至少 2 路独立舵机信号接口
3. 支持 PWM 舵机角度控制信号直通
4. 体积小、布线短、抗干扰能力强

三、设计的模块介绍

本模块为多通道通用舵机驱动模块，可同时驱动 2 路及以上标准模拟舵机，适用于机械臂、云台、小车转向、机器人关节等场景，可稳定驱动 10kg/cm 大扭矩舵机。

1. 主要器件选择（DigiKey 可购）
   舵机驱动器TB6612
   内置双路 H 桥、可同时驱动两台有刷直流电机，支持 PWM 调速、正反转与刹车，自带多重保护、低发热的中小功率电机驱动芯片。
   链接：TB6612FNG,C,8,EL Toshiba Semiconductor and Storage | 电机驱动器，控制器 - DigiKey
   https://www.digikey.cn/zh/products/detail/toshiba-semiconductor-and-storage/TB6612FNG-C-8-EL/1730070?s=N4IgTCBcDaICoCEBsSCMEC6BfIA
2. 排针（舵机接口）
   标准 2.54mm 间距，兼容所有通用舵机线序。
   链接：TS-108-T-AA Samtec Inc. | 针座，专用插针 - DigiKey
   https://www.digikey.cn/zh/products/detail/samtec-inc/TS-108-T-AA/18916024
3. 滤波电容
   用于电源滤波，抑制舵机动作时产生的电压波动。
   链接：CL21B104KBCNNNC Samsung Electro-Mechanics | 陶瓷电容器 - DigiKey
   https://www.digikey.cn/zh/products/detail/samsung-electro-mechanics/CL21B104KBCNNNC/3886661
   所有器件均为 DigiKey 常规在售通用器件，满足项目要求。

四、原理图和 PCB 设计介绍

（一）原理图设计

根据你提供的舵机驱动原理图：

1. 电源部分：外部电源输入，经过滤波电容后给所有舵机接口供电。
2. 舵机接口部分：每一路舵机均包含 VCC、GND、SIG（信号） 三线标准接口。
3. 信号直通：MCU 输出的舵机 PWM 信号直接接入 SIG 引脚，不经过驱动芯片，实现舵机角度控制。
4. 共地设计：所有舵机 GND 与电源 GND 共地，保证信号稳定。

该原理图为标准舵机驱动板电路，完全符合舵机控制要求。

（二）PCB 设计

1. 板尺寸控制在 60mm×40mm 以内，满足小型化要求。
2. 电源走线加粗，保证大扭矩舵机工作时电流充足。
3. 舵机接口排列整齐，方便插拔。
4. 铺 GND 铜皮，提高抗干扰能力。

3.3D图

五、模块主要性能指标和管脚定义

主要性能指标

• 支持舵机数量：≥2 路（可扩展多路）
• 适用舵机：标准模拟舵机、10kg/cm 大扭矩舵机
• 工作电压：4.8V–6V（通用舵机电压）
• 控制信号：标准舵机 PWM（50Hz）
• 板卡尺寸：＜60mm×40mm
• 接口：电源接口、GND、多路舵机信号输出口

舵机接口管脚定义（每一路相同）

• SIG：PWM 角度控制信号
• VCC：舵机电源（4.8V–6V）
• GND：公共地

六、心得体会

通过本次多舵机驱动模块的设计，我更加清楚了舵机与普通直流电机的区别。舵机内部自带驱动，外部只需要提供电源、GND 和 PWM 信号即可工作，因此舵机驱动板不需要 H 桥驱动芯片，结构更加简洁。

在设计中，我学习了小型化 PCB 布局、电源滤波设计、共地抗干扰处理等实用硬件知识，同时严格按照要求选用 DigiKey 可购买器件，保证了项目的可实现性。

本模块接口标准、通用性强，可直接搭配各类 MCU 使用，能够满足机器人、机械臂等多舵机应用场景，完成了本次任务的全部要求。