Sådan styres servomotor Arduino -vejledning: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Hej gutter! velkommen til min nye tutorial, jeg håber, at du allerede har nydt min tidligere instruerbare "Large stepper motor control". I dag sender jeg denne informative tutorial for at lære dig det grundlæggende i enhver servomotorisk kontrol, jeg har allerede lagt en video ud om styring af hastighed og retning af DC -motorer og steppermotorer, og i dag vil vi komme i gang med servoerne og på denne måde er vi færdige med de fleste af de vigtige aktuatorer, som en maker kan bruge.

Under udarbejdelsen af denne vejledning forsøgte vi at sikre, at denne instruktive vil være den bedste vejledning for dig for at nyde at lære det grundlæggende i servomotorer, der styrer, fordi det er så vigtigt at lære arbejdsprocessen for elektronikaktuatorerne at udvikle projekter. Så vi håber, at denne instruktive indeholder de nødvendige dokumenter.

Hvad du vil lære af dette instruerbare:

1. Definer servomotorernes anvendelser og behov.
2. Tag et kig inde i servomotorhætten.
3. Forstå den servomotoriske mekanisme.
4. Lær den elektriske kontroldel.
5. Lav det relevante ledningsdiagram med et Arduino -bord.
6. Test dit første servomotorstyringsprogram.

Trin 1: Lear Hvad er "servomotorer"

Servomotorer har eksisteret i lang tid og bruges i mange applikationer. De er små i størrelse, men pakker et stort slag og er meget energieffektive, hvilket gør dem overlegne valg til mange applikationer.

I modsætning til stepper- og DC -motorerne er servokredsløbet bygget lige inde i motorenheden og har en positionerbar aksel, som normalt er udstyret med et gear. Motoren styres med et elektrisk signal, der bestemmer akselens bevægelser.

Så her definerer vi, at for at forstå, hvordan servoen fungerer, skal vi kigge under emhætten. Inde i servoen (se ovenstående fotos) er der en temmelig enkel opsætning:

• Lille DC motor
• Potentiometer
• Kontrol kredsløb.

Motoren fastgøres med gear til kontrolhjulet.

Når motoren roterer, ændres potentiometerets modstand, så styrekredsløbet præcist kan regulere, hvor meget bevægelse der er, og i hvilken retning.

Så når motorens aksel er i den ønskede position, stoppes strømmen til motoren.

Trin 2: Sådan fungerer servomotoren

Servoer styres ved at sende en elektrisk puls med variabel bredde eller pulsbreddemodulation (PWM) gennem kontrolwiren.

Ja, det minder mig om PWM -benene på Arduino!

En servomotor kan normalt kun dreje 90 ° i begge retninger for i alt 180 ° bevægelser med hensyn til frekvensen og pulsbredden, der modtages gennem dens styreledning.

Servomotoren forventer at se en puls hvert 20. millisekund (ms), og pulslængden bestemmer, hvor langt motoren drejer. For eksempel får en 1,5 ms puls motoren til at dreje til 90 ° -positionen. Kortere end 1,5 ms flytter den mod uret mod 0 ° -positionen, og længere end 1,5 ms drejer servoen med uret mod 180 ° -positionen.

Trin 3: Kredsløbsdiagrammet (hvordan man kobler en servo)

Jeg bruger i denne vejledning en Carson -servo, der bruges til racerbiler på grund af dets høje drejningsmoment og metalgear, ligesom alle servoer har den tre ledninger, en ledning til styresignalet og to ledninger til strømforsyning, som er 6V DC, men til test bevægelserne det er ok løbeturen med 5V DC.

Jeg bruger også et Arduino Nano -kort, der allerede har PWM -ben til signalstyring.

For at styre servobevægelser vil jeg bruge et potentiometer, der er knyttet til en analog indgang på min Arduino, og servoakslen vil være nøjagtig den samme som potentiometerrotationen.

Jeg flyttede til EasyEDA for at forberede kredsløbsdiagrammet, det er en ret simpel opsætning, da alt hvad vi har brug for er en servomotor drevet af en ekstern DC 5V strømforsyning og styret af en Arduino Nano gennem de analoge signaler modtaget fra et potentiometer.

Trin 4: Koder og tests

Om kontrolprogrammet, i denne vejledning vil vi bruge et Arduino -bibliotek, som er servobiblioteket, der tillader oprettelse af en servo -forekomst, hvor du skal indstille output -kontrolpinden til servoen, og i dette eksempel bruger vi PWM pin 9, derefter vi læser de analoge signaler fra potentiometeret gennem analogRead -funktionen fra den analoge indgang A0

For at styre servoen skal vi bruge skrivefunktionen fra servoobjektet, som får en værdi fra 0 til 180, så vi konverterer den analoge værdi, der er fra 0 til 1024 (størrelse på ADC) til en værdi fra 0 til 180 ved hjælp af kortfunktionen. Derefter dropper vi den konverterede værdi i skrivefunktionen.

Efter denne vejledning kan du nu styre og teste dine servomotorer, og du kan udvikle denne viden til at styre mere servo i en avanceret mekanisme som robotarme.

Det er det for denne vejledning.

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