SCS0009 舵机调试与标定

SCS0009 版本有两套调试内容：

1. TTL 组装与中位调试：接线、设置舵机 ID、固定舵机臂、微调中位、运行测试。
2. SCS0009 调试工具：Python + PySide6 GUI，扫描总线、读写全部寄存器、位置控制、波特率/恢复出厂、xdat EEPROM 备份。

协议寄存器细节见 SCS0009 协议内存表。
Arduino/扩展接线见 Arduino Nano。

一、TTL 调试：组装、ID 与中位

首先，下载"灵巧手调试.zip"压缩包，解压后可通过"使用arduio程序调试灵巧手过程（TTL舵机）"文档进行舵机ID设置、标定、校准中位及演示程序运行，或 参考官方开源代码。

成品无拆卸情况下（出厂时舵机 ID、标定和中位已调好）可以直接跳到第 6 点 运行“02 演示程序”和手部追踪。

1. 调试灵巧手的接线方式

一种是使用电脑运行python等上位机软件，如飞特舵机上位机或者python代码运行

一种是使用MEGA328P等单片机或自行购买的开发板或主控等

接线方式如下：

（1）python方式调试时的接线方式（只接舵机驱动板）：

（2）MEGA328P开发板调试时的接线方式（舵机驱动板+328P开发板）：

看清楚MEGA328P开发板的针脚位置！

下面描述的是使用单片机的调试过程，单片机本身是会不断循环演示程序的，只需断开数据线即可停止。

2. 设置舵机 ID

单个灵巧手共使用了8个舵机，右手 ID需要设置为1-8 ，左手 ID需要设置为11-18

中位校准 成品默认 右手[451,571,451,571,451,571,451,571] 左手[571,451,571,451,571,451,571,451]

1、连线：依次将 单个 舵机、舵机驱动板连接起来。

2、使用舵机厂家提供的上位机软件FD1.9.8.2进行设置

FD.rar

3. 固定伺服喇叭

1、上传代码程序"安装白色伺服喇叭时使用" 到开发板中

该程序的作用：使舵机的齿轮位置处于一个大致居中的位置，后续的动作角度都是基于这个中间的位置进行的。

（1）自行安装软件arduino，根据自身系统参考安装教程，编译下载arduino程序的话，要先在 库管理器 里安装FTServo库、SCServo库

（2）开发板类型选：选择"Arduino Nano"

2、调试舵机1、2

（1）编辑：根据要调试的舵机ID，修改如下位置。如要调试食指，则设置ID值为1、2

（2）上传程序到开发板中

（3）连线：将开发板与舵机驱动板、1、2号舵机连接起来，可以听到舵机齿轮旋转一定角度后停止。

（4）将伺服喇叭安装在齿轮上，位置尽量保持平行

3、调试舵机3、4

（1）断开328P开发板与舵机驱动板之间的接线（否则无法上传）

（2）编辑：设置ID值为3、4

（3）上传程序到开发板中

（4）连线：将开发板与舵机驱动板、3、4号舵机连接起来，可以听到舵机齿轮旋转一定角度后停止。

（5）将伺服喇叭安装在齿轮上，位置尽量保持平行

4、调试舵机5、6

步骤同上

5、调试舵机7、8

步骤同上

4. 微调中间值

1、上传代码程序"01 微调MiddlePos值时使用" 到 开发板中

2、手指处于闭合位置时，立即停止程序（断开数据线即可），并检查伺服喇叭是否正确对齐（如下图）。如果未对齐，调整程序中MiddlePos_1、MiddlePos_2的值，直到对齐为止。记录下该值（8个舵机对应8个值），最后的程序中要使用。

5. 运行测试程序

1、将上面保存的MiddlePos_1、MiddlePos_2的值填入下面数组中，下载程序即可。

6. 运行「02 演示程序」

（1）自行安装软件arduino，根据自身系统参考安装教程

（2）在 灵巧手调试\00 TTL串口舵机\arduino程序（MEGA328P开发板）\02 演示程序目录下根据 左手还是右手 打开对应的ino文件

（3）编译上传arduino程序到开发板的话，要先在 库管理器 里安装FTServo库、SCServo库

（4）开发板类型选：选择"Arduino Nano"

（5）编译并上传

注意 此时电脑只单独连接到开发板，开发板先不连接到舵机驱动板（即不和灵巧手连接）

上传成功后，将开发板通过三根跳线连接到舵机驱动板上，舵机连接到舵机驱动板，参考 MEGA328P 开发板调试时的接线方式。

灵巧手会不断循环运行**"02 演示程序"**

运行结果如下：

---

二、SCS0009 调试工具

适用于 Windows 10 / 11；Linux 与 macOS 的差异见第 8 节。本教程覆盖从环境安装到完整调试的每一步。

⚠️ 兼容性说明：本工具目前仅支持 Feetech SCS0009 舵机（SCS 系列，电位器位置反馈，10 位分辨率 0–1023）。寄存器表、xdat 参数格式均针对飞特 SCS0009 设计，其他品牌/型号不保证兼容。

1. 环境要求

依赖	版本	说明
Python	>= 3.8	建议 3.10+，从 python.org 下载
PySide6	>= 6.0	GUI 框架
pyserial	>= 3.5	串口通信
系统	Win10 / Win11	任意版本

2. 安装 Python

1. 访问 https://www.python.org/downloads/
2. 下载 Python 3.10+ 安装包
3. 安装时务必勾选 "Add Python to PATH"(否则命令行找不到 python)

验证安装:

python --version

3. 安装依赖

推荐在虚拟环境中安装,避免污染系统 Python:

# 进入项目目录
cd SCS0009_ServoController

# 创建虚拟环境
python -m venv .venv

# 激活虚拟环境(Windows)
.venv\Scripts\activate

# 安装依赖
pip install -r requirements.txt

⚠️ 虚拟环境只需创建一次。重复执行会覆盖原环境（清空已装依赖）。之后每次只需 activate 激活即可。

提示:激活后命令行前缀会出现 (.venv)。

4. 检查环境

python setup.py

看到 [OK] 环境检查通过，可以运行项目 即表示环境正确。

5. 连接硬件

1. 将 USB 转串口适配器(如 CH340 / CP2102)插入电脑
2. 连接舵机控制器(机械臂控制板)
3. 给舵机供电(建议 DC 5V 5A,Pro 版 DC 12V 5A)

打开设备管理器(Win+X → 设备管理器)确认串口号:

端口 (COM 和 LPT)
  └─ USB-SERIAL CH340 (COM3)     ← 你的舵机串口

记下 COM 号,启动程序时选择。

6. 启动 GUI

python -m src.gui.factory_calibration_tool

或手动指定端口(串口被占用时):

python -m src.gui.factory_calibration_tool --port COM3

查看可用端口:

python -m src.gui.factory_calibration_tool --list-ports

7. 界面操作流程

界面为单面板布局,窗口高度不足时自动出现滚动条,最大化时自适应拉伸。

7.1 串口连接

• 选择端口、波特率(默认 1M),点击 连接
• 状态显示 🟢 已连接

7.2 扫描舵机

• 点击 扫描舵机,检测 ID 1-254 在线舵机
• 扫描结果实时显示在舵机列表(带型号)
• 点击舵机列表某行 → 自动填充到舵机下拉框

7.3 参数读写

• 读取参数:读取全部 44 个寄存器(EEPROM + SRAM),日志实时显示结果
• 参数表:5 列展示(地址/寄存器/值/存储区域/读写),EPROM/SRAM/DEFAULT 颜色区分
• 点选联动:点击参数表某行 → 自动填充"写入地址""长度""值"
• 写入:修改值后点写入,程序自动解锁/写入/锁定
• 写入结果弹窗:成功弹绿色提示"✅ 已成功写入",失败弹红色提示"❌ 写入失败"(含原因)

7.4 修改舵机 ID

1. 总线上只接这一只待改 ID 的舵机，避免与已有 ID 冲突。
2. 在参数表中找到“舵机 ID”（地址 0x05）行并选中。
3. 把“值”改为目标 ID，点 ✏️ 写入；程序会自动解锁 → 写入 → 重新锁定。
4. 改完重新扫描总线确认。右手用 1–8，左手用 11–18。

7.5 位置控制

1. 拖动滑块或直接输入目标位置（0–1023），数值框与滑块同步。
2. 点 ▶ 移动，状态栏显示“移动中…”。
3. 到位后提示“已移动完成，请关闭力矩”，点 ⏹ 力矩关。

7.6 波特率/恢复出厂

• 修改波特率：选择新波特率（38400–1000000 bps）后写入；程序会切换串口波特率并 ping 验证，失败自动回滚。
• 恢复出厂：恢复为出厂默认（ID=1，波特率 1M），之后需重新扫描。

7.7 xdat 参数（仅保存 EEPROM）

1. 💾 保存当前舵机:保存当前 ID 舵机的 EEPROM 参数到 xdat 文件(备份)
2. 📂 打开 xdat:加载备份文件
3. 📤 恢复参数到舵机:把备份写回舵机

8. Linux 与 macOS 差异

Linux

• 字体：sudo apt install fonts-noto-cjk fonts-noto-color-emoji，否则中文界面可能空白、emoji 显示为方块。
• 串口权限：sudo usermod -a -G dialout $USER，注销并重新登录后生效；groups 应包含 dialout。临时可用 sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0。
• 设备名：/dev/ttyUSB*（CH340 / CP2102 / PL2303）或 /dev/ttyACM*（板载 USB 串口）；用 lsusb、dmesg | grep -i tty 查制造商。
• 固定设备名（可选）：在 /etc/udev/rules.d/99-servo.rules 写 SUBSYSTEM=="tty", ATTRS{idVendor}=="1a86", ATTRS{idProduct}=="7523", SYMLINK+="ttyServo"，之后用 /dev/ttyServo。
• 启动：python -m src.gui.factory_calibration_tool --port /dev/ttyUSB0。
• 常见问题：pip 报 externally-managed-environment 时用 venv，或加 --break-system-packages。

macOS

• Python：建议用 Homebrew 安装 brew install python，不要用系统自带旧版本。
• 串口命名：使用 /dev/cu.*，不要用 /dev/tty.*（后者可能阻塞）；ls /dev/cu.* 查看。
• USB 驱动：CH340 / CP2102 / FTDI 多数免驱；老批次 CH340 需装 WCH 驱动，可用 system_profiler SPUSBDataType 排查。
• 启动：python -m src.gui.factory_calibration_tool --port /dev/cu.usbserial-0001。
• Apple Silicon：用原生 Python 3.10+，避免 Rosetta 下的旧 Python；首次运行若提示“无法验证开发者”，到“隐私与安全性”中允许。
• 省电：macOS 休眠可能断开串口，操作时保持唤醒。

9. 注意事项

1. 写入会持久化：参数写入 EEPROM 后原值被覆盖，无法撤销；修改前先用 xdat 备份。
2. 供电稳定：供电不足会导致丢步、通信失败或舵机失联；按 SCS0009 接线与供电 的要求供电。
3. 串口独占：同一端口不能被两个程序同时打开；使用前关闭串口监视器、上位机等其他占用程序。
4. ID 修改风险：总线上只接一只待改 ID 的舵机；若改后失联，可尝试“恢复出厂设置”（ID 回到 1）。
5. 过温/过压：工具会监控电压和温度（温度 > 60 °C 告警）；持续高温时停机散热。
6. 热插拔：拔掉 USB 后程序会尝试重连；重新插回后点刷新端口。
7. Windows 控制台乱码：命令行工具出现 emoji 乱码时，设置 PYTHONIOENCODING=utf-8 后再运行。

10. 常见问题

问题	解决
找不到串口	设备管理器检查驱动;换 USB 口;装 CH340 驱动
串口被占用	关闭串口监视器等程序;重启工具
中文字体显示空白	系统默认微软雅黑,若异常安装中文字体
舵机扫描不到	检查供电/接线;确认波特率 1M
写入失败	检查舵机供电与连接;确认目标寄存器可写
PermissionError 打开串口失败	确保没有其他进程占用该 COM 口
Linux：Permission denied: /dev/ttyUSB0	未加入 dialout 组；见上文 Linux 小节
macOS：串口名带 tty. 时卡住	改用对应的 /dev/cu.* 设备

11. 命令行（可选）

# 列出可用串口
python -m src.gui.factory_calibration_tool --list-ports

# 指定端口启动
python -m src.gui.factory_calibration_tool --port COM3

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