Návod k ovládání servomotoru Arduino: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Hej lidi! vítejte v mém novém tutoriálu, doufám, že se vám už líbil můj předchozí instruktážní „Ovládání velkého krokového motoru“. Dnes zveřejňuji tento informativní tutoriál, který vás naučí základy jakéhokoli ovládání servomotoru, již jsem zveřejnil video o řízení rychlosti a směru stejnosměrných motorů a krokových motorů a dnes začneme se servy a tímto způsobem jsme hotovi s většinou důležitých akčních členů, které může výrobce použít.

Při tvorbě tohoto tutoriálu jsme se pokusili ujistit, že tento instruktáž bude pro vás tím nejlepším průvodcem, abyste si mohli užít základy ovládání servomotorů, protože osvojení si pracovního procesu pohonů elektroniky je pro vývoj projektů tak důležité. Doufáme tedy, že tento návod obsahuje potřebné dokumenty.

Co se z tohoto návodu naučíte:

1. Definujte použití a potřeby servomotorů.
2. Podívejte se do kapoty servomotoru.
3. Pochopte mechanismus servomotoru.
4. Naučte se část elektrického ovládání.
5. Vytvořte příslušné schéma zapojení s deskou Arduino.
6. Otestujte svůj první program ovládání servomotoru.

Krok 1: Zjistěte, co jsou „servomotory“

Servomotory jsou k dispozici již dlouhou dobu a používají se v mnoha aplikacích. Jsou malé velikosti, ale mají velký úder a jsou velmi energeticky účinné, což z nich dělá vynikající volbu pro mnoho aplikací.

Na rozdíl od krokových a stejnosměrných motorů je servoobvod zabudován přímo v motorové jednotce a má polohovatelný hřídel, který je obvykle vybaven převodem. Motor je řízen elektrickým signálem, který určuje množství pohybů hřídele.

Odtud tedy definujeme, že abychom pochopili, jak funguje servo, musíme se podívat pod kapotu. Uvnitř serva (podívejte se na výše uvedené fotografie) je docela jednoduché nastavení:

• Malý stejnosměrný motor
• Potenciometr
• Řídicí obvod.

Motor je připevněn pomocí ozubených kol k řídicímu kolu.

Jak se motor otáčí, odpor potenciometru se mění, takže řídicí obvod může přesně regulovat, kolik pohybu je a v jakém směru.

Když je tedy hřídel motoru v požadované poloze, napájení dodávané do motoru se zastaví.

Krok 2: Jak funguje servomotor

Serva jsou řízena vysíláním elektrického impulsu s proměnnou šířkou nebo modulace šířky pulsu (PWM) přes řídicí vodič.

Ano, připomíná mi to PWM piny Arduina!

Servomotor se obvykle může otáčet pouze o 90 ° v obou směrech pro celkem 180 ° pohyby týkající se frekvence a šířky impulsu přijímaného prostřednictvím jeho řídicího drátu.

Servomotor očekává, že uvidí puls každých 20 milisekund (ms) a délka impulsu určí, jak daleko se motor otáčí. Například 1,5 ms puls způsobí, že se motor otočí do polohy 90 °. Kratší než 1,5 ms jej posune proti směru hodinových ručiček směrem k poloze 0 ° a déle než 1,5 ms otočí servo ve směru hodinových ručiček směrem k poloze 180 °.

Krok 3: Schéma zapojení (jak zapojit servo)

V tomto tutoriálu používám servo Carson používané pro závodní auta kvůli vysokému točivému momentu a kovovým převodům, stejně jako všechna serva má tři vodiče, jeden vodič pro řídicí signál a dva vodiče pro napájení 6 V DC, ale pro testování pohyby jsou v pořádku, běh s 5V DC.

Používám také desku Arduino Nano, která již má PWM piny pro ovládání signálu.

Abych mohl ovládat pohyby serva, použiji potenciometr připojený k analogovému vstupu mého Arduina a hřídel serva bude přesně stejná jako rotace potenciometru.

Přestěhoval jsem se do EasyEDA, abych připravil schéma zapojení, je to docela jednoduché nastavení, protože vše, co potřebujeme, je servomotor napájený externím napájecím zdrojem DC 5V a ovládaný Arduino Nano prostřednictvím analogových signálů přijímaných z potenciometru.

Krok 4: Kódy a testy

Co se týče řídicího programu, v tomto tutoriálu použijeme Arduino Library, což je knihovna serv, která umožňuje vytvoření instance serva, kde je třeba nastavit pin pro ovládání výstupu pro servo a v tomto případě používáme PWM pin 9, pak čteme analogové signály z potenciometru pomocí funkce analogRead z analogového vstupu A0

Abychom mohli ovládat servo, musíme použít funkci write z objektu serva, který získá hodnotu od 0 do 180, takže převedeme analogovou hodnotu, která je od 0 do 1024 (velikost ADC), na hodnotu od 0 do 180 pomocí funkce mapy. Poté převedeme převedenou hodnotu do funkce zápisu.

Po tomto tutoriálu nyní můžete ovládat a testovat své servomotory a tyto znalosti můžete rozvíjet pro ovládání více serv v pokročilém mechanismu, jako jsou robotické zbraně.

To je pro tento tutoriál vše.

Bylo to BEE MB od MEGA DAS uvidíme se příště.