Cách điều khiển động cơ Servo Hướng dẫn Arduino: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Này các cậu! chào mừng bạn đến với hướng dẫn mới của tôi, Tôi hy vọng bạn đã thích "Điều khiển động cơ bước lớn" có thể hướng dẫn trước đây của tôi. Hôm nay 'Tôi đăng hướng dẫn thông tin của thsi để dạy bạn những điều cơ bản về bất kỳ điều khiển động cơ servo nào, tôi đã đăng một video về điều khiển tốc độ và hướng của động cơ DC và động cơ bước và hôm nay chúng ta sẽ bắt đầu với servo và theo cách này chúng ta đã hoàn thành với hầu hết các thiết bị truyền động quan trọng mà nhà sản xuất có thể sử dụng.

Trong quá trình thực hiện hướng dẫn này, chúng tôi đã cố gắng đảm bảo rằng tài liệu hướng dẫn này sẽ là hướng dẫn tốt nhất cho bạn để bạn thích học những điều cơ bản về điều khiển động cơ servo bởi vì việc tìm hiểu quy trình làm việc của thiết bị truyền động điện tử rất quan trọng đối với việc phát triển dự án. Vì vậy, chúng tôi hy vọng rằng hướng dẫn này chứa các tài liệu cần thiết.

Bạn sẽ học được gì từ tài liệu hướng dẫn này:

1. Xác định nhu cầu và sử dụng của động cơ servo.
2. Hãy nhìn vào bên trong mui xe động cơ servo.
3. Hiểu cơ chế động cơ servo.
4. Tìm hiểu phần điều khiển điện.
5. Lập sơ đồ đấu dây thích hợp với bảng Arduino.
6. Kiểm tra chương trình điều khiển động cơ servo đầu tiên của bạn.

Bước 1: Tìm hiểu "Động cơ servo" là gì

Động cơ servo đã có từ rất lâu và được sử dụng trong nhiều ứng dụng. Chúng có kích thước nhỏ nhưng đóng gói một cú đấm lớn và rất tiết kiệm năng lượng, điều này khiến chúng trở thành lựa chọn ưu việt cho nhiều ứng dụng.

Không giống như động cơ bước và động cơ DC, mạch servo được xây dựng ngay bên trong đơn vị động cơ và có trục định vị, thường được lắp với bánh răng. Động cơ được điều khiển bằng tín hiệu điện xác định số lượng chuyển động của trục.

Vì vậy, từ đây chúng ta xác định rằng để hiểu cách thức hoạt động của servo, chúng ta cần xem xét kỹ lưỡng. Bên trong servo (kiểm tra các bức ảnh ở trên), có một thiết lập khá đơn giản:

• Động cơ DC nhỏ
• Chiết áp
• Mạch điều khiển.

Động cơ được gắn bằng bánh răng vào bánh xe điều khiển.

Khi động cơ quay, điện trở của chiết áp thay đổi, do đó mạch điều khiển có thể điều chỉnh chính xác mức độ chuyển động ở đó và theo hướng nào.

Vì vậy, khi trục của động cơ ở vị trí mong muốn, nguồn điện cung cấp cho động cơ sẽ dừng lại.

Bước 2: Cách hoạt động của Servomotor

Servos được điều khiển bằng cách gửi một xung điện có độ rộng thay đổi, hoặc điều chế độ rộng xung (PWM) qua dây điều khiển.

Vâng, nó nhắc tôi các chân PWM của Arduino!

Một động cơ servo thường chỉ có thể quay 90 ° theo một trong hai hướng trong tổng số chuyển động 180 ° liên quan đến tần số và độ rộng xung nhận được qua dây điều khiển của nó.

Động cơ servo dự kiến sẽ thấy một xung sau mỗi 20 mili giây (mili giây) và độ dài của xung sẽ xác định xem động cơ quay được bao xa. Ví dụ, một xung 1,5ms sẽ làm cho động cơ quay về vị trí 90 °. Ngắn hơn 1,5ms sẽ di chuyển nó theo hướng ngược chiều kim đồng hồ về vị trí 0 ° và bất kỳ dài hơn 1,5ms nào cũng sẽ quay servo theo chiều kim đồng hồ về vị trí 180 °.

Bước 3: Sơ đồ mạch (cách đấu dây Servo)

Tôi đang sử dụng trong hướng dẫn này một servo Carson được sử dụng cho xe đua do mô-men xoắn cao và bánh răng kim loại, giống như tất cả các servo, nó có ba dây, một dây cho tín hiệu điều khiển và hai dây cho nguồn điện là 6V DC nhưng để thử nghiệm các chuyển động nó là ok chạy với 5V DC.

Tôi cũng đang sử dụng bảng Arduino Nano đã có các chân PWM để điều khiển tín hiệu.

Để điều khiển chuyển động của servo, tôi sẽ sử dụng một chiết áp được gắn vào đầu vào tương tự của Arduino và trục servo sẽ giống hệt như vòng quay của chiết áp.

Tôi đã chuyển đến EasyEDA để chuẩn bị sơ đồ mạch, đây là một thiết lập khá đơn giản vì tất cả những gì chúng tôi cần là một động cơ servo được cấp nguồn DC 5V bên ngoài và được điều khiển bởi Arduino Nano thông qua các tín hiệu tương tự nhận được từ một chiết áp.

Bước 4: Mã và kiểm tra

Về chương trình điều khiển, trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ sử dụng Thư viện Arduino là thư viện servo cho phép tạo phiên bản servo nơi bạn cần đặt chân điều khiển đầu ra cho servo và trong ví dụ này, chúng tôi đang sử dụng chân PWM 9, sau đó chúng tôi đang đọc các tín hiệu tương tự từ chiết áp thông qua chức năng analogRead từ đầu vào tương tự A0

Để điều khiển servo, chúng ta cần sử dụng chức năng ghi từ đối tượng servo nhận giá trị từ 0 đến 180, vì vậy chúng ta chuyển đổi giá trị tương tự từ 0 đến 1024 (kích thước của ADC) thành giá trị từ 0 đến 180 bằng cách sử dụng bản đồ fuction. Sau đó, chúng tôi thả giá trị đã chuyển đổi trong hàm ghi.

Làm theo hướng dẫn này, giờ đây bạn có thể điều khiển và kiểm tra động cơ servo của mình và bạn có thể phát triển những kiến thức này để điều khiển nhiều servo hơn trong một cơ chế nâng cao như Cánh tay robot.

Đó là nó cho hướng dẫn này.

Đó là BEE MB từ MEGA DAS hẹn gặp bạn lần sau.