По приведенной схеме должно работать. Только вопрос в мощности серво. Если серво "кушает" более 0,9А (по крайней мере на имеющихся у меня платах UNO стоит такой стабилизатор ASM1117 до 0,9А, то питания не хватит. Серву в этом случае нужно питать от отдельного 5-ти вольтового источника.