Hvordan kontrollere servomotor Arduino -opplæring: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Hei folkens! velkommen til min nye opplæring, jeg håper du allerede likte min tidligere instruerbare "Stor trinnmotorstyring". I dag legger jeg ut denne informative opplæringen for å lære deg det grunnleggende om enhver servomotorisk kontroll. Jeg har allerede lagt ut en video om kontroll av hastighet og retning for likestrømsmotorer og steppermotorer, og i dag kommer vi i gang med servoene og på denne måten er vi ferdige med de fleste viktige aktuatorer som en maker kan bruke.

Under utarbeidelsen av denne opplæringen prøvde vi å sørge for at denne instruksjonsboken vil være den beste guiden for deg for å kunne lære det grunnleggende om servomotorer som styrer fordi det er så viktig å lære arbeidsprosessen til elektronikkaktuatorene for utvikling av prosjekter. Så vi håper at denne instruksen inneholder de nødvendige dokumentene.

Hva du vil lære av denne instruerbare:

1. Definer servomotors bruk og behov.
2. Ta en titt inne i servomotorhetten.
3. Forstå servomotormekanismen.
4. Lær deg den elektriske kontrolldelen.
5. Lag det riktige koblingsskjemaet med et Arduino -kort.
6. Test ditt første servomotoriske kontrollprogram.

Trinn 1: Lear Hva er "servomotorer"

Servomotorer har eksistert lenge og brukes i mange applikasjoner. De er små i størrelse, men pakker et stort slag og er veldig energieffektive, noe som gjør dem til et overlegen valg for mange bruksområder.

I motsetning til stepper- og likestrømsmotorene er servokretsen bygget rett inne i motorenheten og har en posisjonerbar aksel, som vanligvis er utstyrt med et gir. Motoren styres med et elektrisk signal som bestemmer mengden bevegelser av akselen.

Så herfra definerer vi at for å forstå hvordan servoen fungerer må vi ta en titt under panseret. Inne i servoen (sjekk bildene ovenfor), er det et ganske enkelt oppsett:

• Liten likestrømsmotor
• Potensiometer
• Kontrollkrets.

Motoren er festet med tannhjul til kontrollhjulet.

Når motoren roterer, endres potensiometerets motstand, slik at kontrollkretsen nøyaktig kan regulere hvor mye bevegelse det er og i hvilken retning.

Så når motorens aksel er i ønsket posisjon, stoppes strømmen til motoren.

Trinn 2: Hvordan servomotoren fungerer

Servoer styres ved å sende en elektrisk puls med variabel bredde eller pulsbreddemodulasjon (PWM) gjennom kontrolltråden.

Ja, det minner meg om PWM -pinnene på Arduino!

En servomotor kan vanligvis bare snu 90 ° i begge retninger for totalt 180 ° bevegelser angående frekvensen og pulsbredden som mottas gjennom kontrolltråden.

Servomotoren forventer å se en puls hvert 20. millisekund (ms), og lengden på pulsen vil avgjøre hvor langt motoren svinger. For eksempel vil en 1,5 ms puls få motoren til å snu til 90 ° -posisjonen. Kortere enn 1,5 ms beveger den mot urviseren mot 0 ° -posisjonen, og lengre enn 1,5 ms vil servoen vri med klokken mot 180 ° -posisjonen.

Trinn 3: Kretsdiagrammet (hvordan du kobler en servo)

Jeg bruker i denne opplæringen en Carson -servo som brukes til racerbiler på grunn av det høye dreiemomentet og metallgirene, som alle servoer har den tre ledninger, en ledning for kontrollsignalet og to ledninger for strømforsyning som er 6V DC, men for testing bevegelsene det er ok løpeturen med 5V DC.

Jeg bruker også et Arduino Nano -kort som allerede har PWM -pinner for signalkontroll.

For å kontrollere servobevegelser vil jeg bruke et potensiometer festet til en analog inngang på min Arduino, og servoakselen vil være nøyaktig den samme som potensiometerrotasjonen.

Jeg flyttet til EasyEDA for å forberede kretsdiagrammet, det er et ganske enkelt oppsett siden alt vi trenger er en servomotor drevet av en ekstern DC 5V strømforsyning og styrt av en Arduino Nano gjennom de analoge signalene mottatt fra et potensiometer.

Trinn 4: Koder og tester

Om kontrollprogrammet, i denne opplæringen vil vi bruke et Arduino -bibliotek som er servobiblioteket som tillater opprettelse av en servoinstans der du må angi utgangskontrollpinnen for servoen, og i dette eksemplet bruker vi PWM -pinne 9, deretter vi leser de analoge signalene fra potensiometeret gjennom analogRead -funksjonen fra den analoge inngangen A0

For å kontrollere servoen må vi bruke skrivefunksjonen fra servoobjektet som får en verdi fra 0 til 180, så vi konverterer den analoge verdien som er fra 0 til 1024 (størrelse på ADC) til en verdi fra 0 til 180 ved hjelp av kartfunksjonen. Deretter slipper vi den konverterte verdien i skrivefunksjonen.

Etter denne opplæringen kan du nå kontrollere og teste servomotorer, og du kan utvikle denne kunnskapen for å kontrollere mer servo i en avansert mekanisme som robotarmer.

Det er det for denne opplæringen.

Det var BEE MB fra MEGA DAS vi ses neste gang.