Πώς να ελέγξετε το Servo Motor Arduino Tutorial: 4 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Γεια σας παιδιά! καλώς ορίσατε στο νέο μου σεμινάριο, ελπίζω να σας άρεσε ήδη το προηγούμενο διδακτικό μου "Large stepper motor control". Σήμερα »δημοσιεύω αυτό το ενημερωτικό σεμινάριο για να σας διδάξω τα βασικά οποιουδήποτε σερβοκινητικού ελέγχου, έχω ήδη δημοσιεύσει ένα βίντεο σχετικά με τον έλεγχο της ταχύτητας και της κατεύθυνσης των κινητήρων DC και των βηματικών κινητήρων και σήμερα θα ξεκινήσουμε με τα servos και έτσι τελειώσαμε με τους περισσότερους από τους σημαντικούς ενεργοποιητές που μπορεί να χρησιμοποιήσει ένας κατασκευαστής.

Κατά τη διάρκεια αυτού του σεμιναρίου, προσπαθήσαμε να βεβαιωθούμε ότι αυτό το διδακτικό θα είναι ο καλύτερος οδηγός για εσάς, ώστε να απολαύσετε την εκμάθηση των βασικών στοιχείων ελέγχου των σερβοκινητήρων, επειδή η εκμάθηση της διαδικασίας εργασίας των ενεργοποιητών ηλεκτρονικών είναι τόσο σημαντική για την ανάπτυξη έργων. Ελπίζουμε λοιπόν ότι αυτό το διδακτικό περιέχει τα απαραίτητα έγγραφα.

Τι θα μάθετε από αυτό το διδακτικό:

1. Καθορίστε τις χρήσεις και τις ανάγκες των σερβοκινητήρων.
2. Ρίξτε μια ματιά στο εσωτερικό του σερβοκινητήρα.
3. Κατανοήστε τον σερβοκινητικό μηχανισμό.
4. Μάθετε το μέρος του ηλεκτρικού ελέγχου.
5. Κάντε το κατάλληλο διάγραμμα καλωδίωσης με έναν πίνακα Arduino.
6. Δοκιμάστε το πρώτο σας πρόγραμμα ελέγχου σερβοκινητήρα.

Βήμα 1: Lear Τι είναι τα "servo Motors"

Οι σερβοκινητήρες κυκλοφορούν εδώ και πολύ καιρό και χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές. Είναι μικρά σε μέγεθος, αλλά συσκευάζουν μια μεγάλη γροθιά και είναι πολύ ενεργειακά αποδοτικά, γεγονός που τα καθιστά ανώτερη επιλογή για πολλές εφαρμογές.

Σε αντίθεση με τους βηματικούς και τους κινητήρες DC, το σερβο κύκλωμα είναι χτισμένο ακριβώς μέσα στη μονάδα κινητήρα και έχει έναν άξονα με δυνατότητα τοποθέτησης, ο οποίος συνήθως είναι εξοπλισμένος με γρανάζι. Ο κινητήρας ελέγχεται με ηλεκτρικό σήμα που καθορίζει την ποσότητα κινήσεων του άξονα.

Από εδώ λοιπόν ορίζουμε ότι για να καταλάβουμε πώς λειτουργεί το σερβο πρέπει να ρίξουμε μια ματιά κάτω από την κουκούλα. Μέσα στο σερβο (ελέγξτε τις παραπάνω φωτογραφίες), υπάρχει μια αρκετά απλή ρύθμιση:

• Μικρός κινητήρας DC
• Ποτενσιόμετρο
• Κύκλωμα ελέγχου.

Ο κινητήρας συνδέεται με γρανάζια στον τροχό ελέγχου.

Καθώς ο κινητήρας περιστρέφεται, η αντίσταση του ποτενσιόμετρου αλλάζει, έτσι το κύκλωμα ελέγχου μπορεί να ρυθμίσει με ακρίβεια πόση κίνηση υπάρχει και σε ποια κατεύθυνση.

Έτσι, όταν ο άξονας του κινητήρα βρίσκεται στην επιθυμητή θέση, η ισχύς που παρέχεται στον κινητήρα σταματά.

Βήμα 2: Πώς λειτουργεί ο σερβοκινητήρας

Τα servos ελέγχονται με την αποστολή ενός ηλεκτρικού παλμού μεταβλητού πλάτους ή διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM) μέσω του καλωδίου ελέγχου.

Ναι, μου θυμίζει τις καρφίτσες PWM του Arduino!

Ένας σερβοκινητήρας μπορεί συνήθως να γυρίσει μόνο 90 ° προς οποιαδήποτε κατεύθυνση για συνολικά 180 ° κινήσεις αναφορικά με τη συχνότητα και το πλάτος παλμού που λαμβάνεται μέσω του καλωδίου ελέγχου του.

Ο σερβοκινητήρας αναμένει να βλέπει έναν παλμό κάθε 20 χιλιοστά του δευτερολέπτου (ms) και το μήκος του παλμού θα καθορίσει πόσο θα γυρίσει ο κινητήρας. Για παράδειγμα, ένας παλμός 1,5ms θα κάνει τον κινητήρα να γυρίσει στη θέση 90 °. Συντομότερο από 1,5ms το μετακινεί προς την αντίθετη φορά των δεικτών του ρολογιού προς τη θέση 0 ° και κάθε περισσότερο από 1,5ms θα στρέψει το σερβο σε δεξιόστροφη κατεύθυνση προς τη θέση 180 °.

Βήμα 3: Το διάγραμμα κυκλώματος (πώς να συνδέσετε ένα σερβιτόρο)

Χρησιμοποιώ σε αυτό το σεμινάριο ένα σερβο Carson που χρησιμοποιείται για αγωνιστικά αυτοκίνητα λόγω της υψηλής ροπής και των μεταλλικών γραναζιών του, όπως όλα τα σερβίς έχει τρία καλώδια, ένα σύρμα για το σήμα ελέγχου και δύο καλώδια για τροφοδοσία που είναι 6V DC αλλά για δοκιμή οι κινήσεις είναι εντάξει η λειτουργία με 5V DC.

Χρησιμοποιώ επίσης έναν πίνακα Arduino Nano που έχει ήδη ακίδες PWM για έλεγχο σήματος.

Για να ελέγξω τις σερβο κινήσεις θα χρησιμοποιήσω ένα ποτενσιόμετρο προσαρτημένο σε μια αναλογική είσοδο του Arduino μου και ο σερβο άξονας θα είναι ακριβώς ίδιος με την περιστροφή του ποτενσιόμετρου.

Μετακόμισα στο EasyEDA για να ετοιμάσω το διάγραμμα κυκλώματος, είναι μια αρκετά απλή ρύθμιση αφού το μόνο που χρειαζόμαστε είναι ένας σερβοκινητήρας που τροφοδοτείται από εξωτερικό τροφοδοτικό DC 5V και ελέγχεται από ένα Arduino Nano μέσω των αναλογικών σημάτων που λαμβάνονται από ένα ποτενσιόμετρο.

Βήμα 4: Κώδικες και δοκιμές

Σχετικά με το πρόγραμμα ελέγχου, σε αυτό το σεμινάριο θα χρησιμοποιήσουμε μια βιβλιοθήκη Arduino, η οποία είναι η servo βιβλιοθήκη που επιτρέπει τη δημιουργία ενός servo στιγμιότυπου όπου πρέπει να ορίσετε τον ακροδέκτη ελέγχου εξόδου για το servo και σε αυτό το παράδειγμα χρησιμοποιούμε τον PWM pin 9, στη συνέχεια διαβάζουμε τα αναλογικά σήματα από το ποτενσιόμετρο μέσω της λειτουργίας analogRead από την αναλογική είσοδο A0

Για να ελέγξουμε το σερβο πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τη συνάρτηση εγγραφής από το σερβο αντικείμενο που έχει τιμή από 0 έως 180, οπότε μετατρέπουμε την αναλογική τιμή που είναι από 0 έως 1024 (μέγεθος του ADC) σε τιμή από 0 σε 180 χρησιμοποιώντας τη λειτουργία χάρτη. Στη συνέχεια, ρίχνουμε τη μετατρεπόμενη τιμή στη συνάρτηση εγγραφής.

Μετά από αυτό το σεμινάριο, μπορείτε πλέον να ελέγχετε και να δοκιμάζετε τους σερβοκινητήρες σας και μπορείτε να αναπτύξετε αυτές τις γνώσεις για να ελέγχετε περισσότερο σερβο σε έναν προηγμένο μηχανισμό όπως τα ρομποτικά όπλα.

Αυτό είναι όλο για αυτό το σεμινάριο.

BEταν BEE MB από το MEGA DAS τα λέμε την επόμενη φορά.