Primeiro, um rápido aparte. Você parece ter um leve mal-entendido sobre como os servos funcionam. Os servos não são controlados pelo PWM e não sabem nem se importam que você esteja enviando pulsos a 49 Hz. Eles não sabem que o pulso é uma porcentagem de algum período arbitrário. O servo não se importava com o tempo entre pulsos. Digo isso porque você parece incomumente focado em coisas que realmente não importam.
Servos nem mesmo sabem ou se importam que a tensão seja alta ou baixa em um determinado momento. Eles só se preocupam com uma coisa: o tempo entre uma borda ascendente e outra descendente.
O servo é controlado detectando uma borda de tensão crescente e medindo o tempo até que haja uma borda de queda. Os tempos válidos costumam estar entre 1,0 e 2,0ms, mas podem variar de servo para servo.
Você pode controlá-lo em 1Hz, 10Hz, 50Hz, 100Hz. A maioria responderá a taxas de pulso ainda mais altas, mas novamente isso é variável. O que estou tentando dizer é que a frequência, ciclo de trabalho, duração entre pulsos, tudo isso não poderia ser menos relevante para o seu problema, ou seja, o servo não está respondendo quando você espera.
A única coisa que é relevante são as extremidades do seu pulso, às quais você não prestou atenção. Se você quiser descobrir isso, comece olhando para as coisas que importam, dê capturas de perto de suas bordas de pulso, esse tipo de coisa. Você capturou nada útil nessas capturas de tela, e é provavelmente por isso que não parece haver um problema ou diferença. Existem muitos problemas ou diferenças que nunca seriam visíveis no que você mediu.
O que eu posso ver é que a captura do trem de pulsos que não funciona é visivelmente mais suja, tanto o pulso quanto o solo, do que qualquer um dos outros. O que é estranho, pois deveria estar chamando a mesma função que as outras. Por que isso é tão barulhento?
Mais importante, na captura não útil, observe o 'tempo de queda'. 809µs? Seu osciloscópio acha que vê um tempo de queda de 0,8 ms. Isso é mau. Claramente isso está incorreto, mas o fato permanece, é isso que ele mede.
Esse é um sinal clássico de uma borda suja. Pense nisso. Se esse pulso está enganando seu equipamento de teste de ponta, que é o seu osciloscópio, vendo uma borda ridiculamente longa ou um tempo de queda, ou talvez tão sujo, que simplesmente não consegue detectar corretamente a borda que cai o tempo todo (ou quem sabe), então Que chance esse pobre servo de US $ 8 tem de pegar uma vantagem decente?
Se um servo não obtiver um pulso válido (como se a borda de queda demorar muito, estiver muito suja ou estiver faltando) dentro da faixa de pulso aceitável, e pelos servos calculando as bordas que podem ou não ter algo a ver faça com o que você considera as bordas do pulso, e ele responde como se estivesse desligado.
Em outras palavras, não apenas ele não se move, como também não resiste ao movimento do eixo. Simplesmente será mole, exatamente como você está vendo.
Agora, isso levanta a questão ... por que chamar servo.write afetaria a qualidade da borda?
Você disse um clone. Como este?
Esses clones, em particular, tendem a se comportar de maneira irregular devido ao incrivelmente fraco desacoplamento. Deve haver capacitores de desacoplamento em cada pino de energia e o mais próximo possível do mega2560. E no arduino real, de fato existem. Nesses clones, no entanto, eles estão muito distantes, ou talvez ausentes, é difícil dizer. É óbvio, olhando para o quadro, que ele não se comportará de maneira confiável, isso é importante.
Então, qual é a diferença?
Quando você chama servo.write, ele aumenta a pilha mais do que se você chamar writeMicroseconds. Dado o ponteiro de pilha de 3 bytes do mega2560 (17 bits), é necessário inverter um monte de bits críticos que não são necessários quando se chama microssegundos de gravação. Sei que isso parece uma diferença improvável, mas experimentei meu quinhão de microcontroladores mal dissociados, e os atmegas em particular parecem exibir um comportamento estranho, especificamente ao usar temporizadores e / ou empurrar ou estourar a pilha. Algo semelhante aconteceu comigo, apenas a pilha foi corrompida quando eu estava tentando conduzir LEDs com PWM, mas se eu colocasse tudo em linha sem empurrar a pilha, funcionaria. A falta de dissociação foi o problema.
Eu esperaria plenamente que o desacoplamento ruim fosse capaz, por razões conhecidas por esse atmega2560 e mais ninguém, ter um efeito prejudicial na qualidade da borda desse pulso, mas apenas quando você estiver pressionando a pilha imediatamente antes. Esse servo não é capaz de lidar com a maneira como essas bordas estão manchadas, portanto, não vê pulsos válidos nesse caso. Outros servos obviamente conseguem.
A dissociação é sempre bizarra e hiperespecífica como esta. É por isso que a dissociação é tão importante. Mantenha os problemas de pesadelo que a falta de capacitância pode causar a você com bonés de cerâmica gordurosos e o mais próximo possível do chip, fisicamente possível.
