Kā vadīt servomotoru ar Arduino

Ka Vadit Servomotoru Ar Arduino



Servo motori ir elektriskās ierīces veids, kas var ļoti precīzi mainīt vai pagriezt objekta pozīciju. Sākumā tie tika izmantoti, lai kontrolētu RC lidmašīnas spārnus, pēc brīža viņi pārgāja uz robotiku, humanoīdiem robotiem un daudziem automatizācijas projektiem. Atšķirībā no pakāpju motoriem, to kustība ir ierobežota no 0o līdz 180o.

Parasti servomotoriem ir rokas, kuras var vadīt, izmantojot Arduino. Servo motori sastāv no vadības sistēmas, kas nodrošina atsauksmes par pašreizējo motora vārpstas stāvokli šī atgriezeniskā saite ļauj pārvietoties ļoti precīzi.

Servo motora uzgrieznis

Parasti lielākajai daļai servomotoru ir trīs tapas:







  • Vcc tapa (parasti sarkana 5 V)
  • GND tapa (parasti melna 0 V)
  • Ievades signāla tapa (saņemiet PWM signālu no Arduino)



Servo motora darbība

Mēs varam kontrolēt servomotoru, savienojot Vcc tapu ar 5 V un GND tapu ar 0 V. Dzeltenās krāsas terminālī mēs piedāvājam a PWM signāls, kas kontrolē servomotora griešanās leņķi. PWM signāla platums dod mums leņķi, kādā motors griezīs savu roku.



Ja aplūkojam servomotoru datu lapu, mēs iegūstam šādus parametrus:





  • PWM signāla laika periods
  • Minimālais platums PWM
  • Maksimālais PWM platums

Visi šie parametri ir iepriekš definēti Arduino Servo bibliotēkā.

Servo motori ar Arduino

Servo motorus ir ļoti viegli vadīt ar Arduino, pateicoties Servo bibliotēka kas palīdz mums pielāgot mūsu kodu atbilstoši vajadzībām un ļauj mums pagriezt servo sviru vēlamajā leņķī.



Visi trīs iepriekš minētie parametri ir fiksēti Servo bibliotēkā. Izmantojot šos parametrus, mēs varam kontrolēt servomotora leņķi šādi:

  • Ja PWM signāla platums = WIDTH_MAX, servo pagriežas par 180o
  • Ja PWM signāla platums = WIDTH_MIIN, servo pagriežas par 0o
  • Ja PWM signāla platums atrodas starp WIDTH_MAX un WIDTH_MIN , servomotors griezīsies no 0o līdz 180o

Mēs varam ģenerēt vēlamo PWM signālu uz dažām Arduino tapām. PWM signāls tiks dots pie servomotora ieejas signāla tapas. Atlikušo divu servo kontaktu savienošana ar Arduino 5v un GND.

Kā vadīt servomotoru, izmantojot Arduino

Šeit es paskaidrošu, kā mēs varam savienot un programmēt mūsu servomotoru, izmantojot Arduino. Viss, kas tev nepieciešams, ir:

  • Arduino UNO
  • USB B kabelis
  • Servo motors
  • Džemperu vadi

Kā programmēt servo ar Arduino

Tālāk ir norādītas dažas vienkāršas darbības.

1. darbība: Iekļaut iepriekš definētu servo bibliotēku:

# ietver < Servo.h >

2. darbība: Izveidot servo objektu:

Servo myservo;

Padoms: ja vadāt vairāk nekā vienu servomotoru, jums ir jāizveido vairāk servo objektu:

Servo myservo1;
Servo myservo2;

3. darbība: Iestatiet Arduino Uno vadības tapu (9), kas nosūta PWM signālu uz servo ieejas signāla portu:

myservo.attach ( 9 ) ;

4. darbība: Pagrieziet servomotora leņķi līdz vajadzīgajai vērtībai, piemēram, par 90o:

myservo.rakstīt ( poz ) ;

Arduino kods

Atvērt servomotora piemēru programmu no Fails> Piemērs> Servo> Slaucīšana , tiks atvērts jauns logs, kurā tiks parādīta mūsu servo skice:

#include

Servo myservo; // tiek izveidots servo objekts priekš servo motora kontrole
int poz = 0 ; // lai saglabātu servo pozīciju, tiek izveidots jauns mainīgais
tukša iestatīšana ( ) {
myservo.attach ( 9 ) ; // šī griba komplekts Arduino tapa 9 priekš PWM izeja
}
tukša cilpa ( ) {
priekš ( pozīcija = 0 ; pozīcija = 0 ; poz -= 1 ) { // iet no 180 uz 0 grādiem
myservo.rakstīt ( poz ) ; // pasakiet servo, lai tas pāriet uz pozīciju 'pos'.
kavēšanās ( 5 ) ; // gaida priekš 5 ms, lai servo varētu sasniegt pozīciju
}
}

Kad programma ir apkopota un augšupielādēta, servomotors sāks lēnām griezties no sākuma pozīcijas no 0 grādiem līdz 180 grādiem, pa vienam grādiem, tāpat kā soļi. Kad motors ir pabeidzis griešanos par 180 grādiem, tas sāks griezties pretējā virzienā pret sākuma punktu, t.i., 0 grādu.

Shēmas

Kā vadīt servomotoru, izmantojot potenciometru

Mēs varam arī kontrolēt servomotora pozīciju ar roku. Lai to izdarītu, mums ir nepieciešams a Potenciometrs . Potenciometram ir trīs tapas. Savienojiet divas ārējās tapas ar 5 V Vcc un Arduino GND, bet vidējo ar A0 kontaktu uz Arduino plates.

Kā programmēt servo ar potenciometru

Lielākā daļa potenciometra skices ir tāda pati kā iepriekšējā piemērā. Vienīgā atšķirība ir jauns mainīgais val un apakštapa ir definēts pirms koda iestatīšanas un cilpas sadaļas.

int potpin = A0;
int val;

Cilpas sadaļā analogo tapu A0 izmanto, lai nolasītu potenciometra ar funkciju vērtības analogRead() . Arduino plates satur 10 bitu ADC (analogs to Digital Converter), kas dod mums vērtības no 0 līdz 1023 atkarībā no tā, kādā stāvoklī atrodas potenciometrs:

val = analogLasīt ( apakštapa ) ;

Visbeidzot, mēs esam izmantojuši karte () funkcija, lai atkārtoti kartētu skaitļus no 0 līdz 1023 atbilstoši servo leņķim, kā mēs zinām, servomotori var griezties tikai no 00 līdz 1800.

val = karte ( val, 0 , 1023 , 0 , 180 ) ;

Arduino kods

Atvērt pogas skice, kas pieejama Arduino IDE, dodieties uz Faili> Piemēri> Servo> Poga . Tiks atvērts jauns logs, kurā tiks parādīta mūsu servo pogas skice:

#include
Servo myservo; // Servo objekta nosaukuma izveide myservo
int potpin = A0; // definējot analogo tapu priekš potenciometrs
int val; // mainīgs kuras gribu lasīt analogās tapas vērtības priekš potenciometrs

tukša iestatīšana ( ) {
myservo.attach ( 9 ) ; // definēta tapa 9 priekš Arduino servo PWM ieejas signāls
}
tukša cilpa ( ) {
val = analogLasīt ( apakštapa ) ; // nolasa vērtību no potenciometra ( vērtība starp 0 un 1023 )
val = karte ( val, 0 , 1023 , 0 , 180 ) ; // mērogojiet vērtību, kas jāizmanto ar servo ( vērtība starp 0 un 180 )
myservo.rakstīt ( val ) ; // iestata servo pozīciju ar mērogotu vērtību
kavēšanās ( piecpadsmit ) ; // gaida priekš servo, lai nokļūtu pozīcijā
}

Iepriekš minētais kods palīdzēs mums kontrolēt servomotora vārpstu, izmantojot potenciometru, vārpsta griezīsies no 0 līdz 180 grādiem. Mēs varam arī uzturēt ātrumu kopā ar servo virzienu, izmantojot to.

Shēmas shēma

Cik servo motorus es varu savienot ar Arduino?

Maksimālais servomotoru skaits, ar ko Arduino UNO var rīkoties, ir līdz 12 ar Arduino bibliotēku servo, un maksimālais 48 servo var savienot ar tādiem dēļiem kā Mega.

Padoms: Mēs varam tieši darbināt servo, izmantojot Arduino strāvu, taču atcerieties, vai servomotori tērē vairāk nekā 500mA tad jūsu Arduino dēlis var automātiski atiestatīt un zaudēt enerģiju. Ieteicams vienmēr izmantot īpašu barošanas avotu servomotoriem.

Secinājums

Šajā apmācībā mēs esam apskatījuši servomotoru vadības mehānismu ar Arduino. Mēs apskatījām servo pozīcijas un ātruma kontroles pamatus, izmantojot potenciometru. Tagad jums ir priekšstats par servo un jūsu robotikas iespējām, RC projekti un automatizācija, izmantojot servo, ir bezgalīgas.