Arduino ar servomotoru
Izmantojot Arduino ar servomotoriem, mēs varam precīzi kontrolēt tā vārpstas stāvokli, jo servomotori darbojas ar atgriezeniskās saites mehānismu, lai noteiktu vārpstas stāvokli. Vārpstas pozīcija tiek pastāvīgi mērīta ar iebūvētu potenciometru servomotora iekšpusē, kas to salīdzina ar mērķa pozīciju, ko iestatījis mikrokontrolleris (piemēram, Arduino). Aprēķinot kļūdu starp mērķa pozīciju un faktisko pozīciju, mikrokontrolleris pielāgo savu izejas vārpstu, lai tā atbilstu mērķa pozīcijai. Visu šo sistēmu var raksturot kā a slēgta cikla sistēma .
Arduino vadības servomotori, izmantojot PWM signālu. Šis vadības signāls tiek nodots servomotora vadības tapai. PWM signāla platums nosaka vārpstas stāvokli. Zemāk redzamajā tabulā ir parādīts servomotora pozīcijas kontroles piemērs, izmantojot PWM signālu
| PWM platums (ms) | Vārpstas pozīcija (leņķis) |
|---|---|
| 1 ms | 0˚ grādi Min |
| 1,5 ms | 90˚ grādi neitrāls |
| 2 ms | 180˚ grādi Maks |
Servo motoriem parasti ir nepieciešams PWM impulss ik pēc 20 ms vai 50 Hz. Lielākā daļa RC servomotoru var labi darboties diapazonā no 40 līdz 200 Hz.
Servo motora tapas
Lielākajai daļai servomotoru, ko izmanto ar Arduino, ir trīs tapas.
- Zemējums Servo motoriem ir GND tapa, kas parasti ir melnā krāsā.
- Barošanas tapa Lai servomotoram nodrošinātu jaudu, ir nepieciešama 5 V tapa. Barošanas tapa parasti ir sarkanā krāsā.
- Vadības tapa Servo motora vārpstas kustību kontrolē, izmantojot vadības tapu. Šī tapa ir savienota ar Arduino digitālo tapu.
Servo motoriem ir pieejamas dažādas krāsu shēmas, taču labā ziņa ir tā, ka visiem servomotoriem tapas parasti ir vienā secībā, tikai krāsu kodēšana ir atšķirīga.
Vadu servo ar Arduino
Lielākā daļa servomotoru darbojas ar 5V. Lai darbinātu servo ar Arduino, mums ir jāpievieno 5 V Arduino kontakts ar servo barošanas kontaktu. Arduino ir ierobežots strāvas padeves diapazons. Parasti Arduino var savienot vienu vai divus motorus. Lai kontrolētu vairākus servomotorus, izmantojot Arduino, mums tie ir jābaro, izmantojot ārējo barošanu.
Iedarbinot servo, jāpatur prātā šāda tapu konfigurācija:
| Servo motora tapa | Arduino pin |
|---|---|
| Jauda (sarkana) | 5V pin vai ārējais barošanas avots |
| Zeme (melna vai brūna) | Barošanas avots un Arduino GND |
| Vadības tapa (dzeltena, oranža vai balta) | Arduino digitālā pin |
Lai savienotu servomotorus ar Arduino, ir iespējamas divas konfigurācijas:
- Vads, izmantojot Arduino 5V Pin
- Vads, izmantojot ārējo barošanu ar Arduino
Vads, izmantojot Arduino 5V tapu
Servo motoru var darbināt, izmantojot Arduino 5 V tapu, taču viena lieta, kas jāievēro, ir tāda, ka Arduino servo var dot ne vairāk kā 500 mA strāvu. Ja motori patērē strāvu, pārsniedzot šo robežu, Arduino tiks automātiski atiestatīts un tas var arī zaudēt jaudu.
Tālāk ir attēlots Arduino savienojuma attēls ar servomotoru:
Šeit Arduino digitālā tapa 9 ir savienota ar servomotora vadības tapu, savukārt servo barošanas un GND tapa ir attiecīgi savienota ar Arduino 5 V un GND tapu.
Vads, izmantojot ārējo barošanu ar Arduino
Arduino var piegādāt ierobežotu strāvu servomotoriem, tāpēc mums ir jāpievieno ārējs barošanas avots. Izmantojot atsevišķu barošanas avotu servomotoriem, mēs varam savienot tik daudz motoru, cik mēs vēlamies, ar Arduino, taču paturiet prātā digitālās tapas, kas pieejamas Arduino dēļiem. Ja vēlaties savienot vairākus servomotorus, ieteicams izmantot Arduino Mega vai Arduino vairogus, kas var nodrošināt vairāk tapu, lai apstrādātu visus motorus.
Šeit servomotora jauda un zemējuma tapa ir savienota ar ārējām barošanas avota tapām, savukārt vadības tapa ir savienota ar Arduino digitālo tapu, tāpat kā iepriekš konfigurācijā.
Secinājums
Servo motori ir lielisks veids, kā izstrādāt robotikas projektus. Pateicoties to elastībai attiecībā uz vadības mehānismiem, Arduino lietotāji iegūst iespēju izstrādāt projektus pēc savas izvēles. Servo motoru var savienot ar Arduino, izmantojot tā jaudu un digitālās tapas. Tā kā vienmēr meklējiet motora enerģijas prasības, pirms to pievienojat Arduino. Lai savienotu vairākus motorus ar Arduino, ir jāizmanto ārējs barošanas avots.