Как управлять серводвигателем Arduino Tutorial: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Эй, ребята! добро пожаловать в мой новый учебник. Надеюсь, вам уже понравился мой предыдущий инструктивный материал «Управление большим шаговым двигателем». Сегодня я публикую это информативное руководство, чтобы научить вас основам управления любым серводвигателем, я уже разместил видео об управлении скоростью и направлением двигателей постоянного тока и шаговых двигателей, и сегодня мы начнем с сервоприводов, и на этом мы закончили с большинством важных приводов, которые производитель может использовать.

Во время создания этого руководства мы постарались убедиться, что это руководство станет для вас лучшим руководством, чтобы получить удовольствие от изучения основ управления серводвигателями, потому что изучение рабочего процесса исполнительных механизмов электроники очень важно для разработки проектов. Поэтому мы надеемся, что это руководство содержит необходимые документы.

Что вы узнаете из этого руководства:

1. Определите использование и потребности серводвигателей.
2. Загляните внутрь кожуха серводвигателя.
3. Разберитесь в механизме серводвигателя.
4. Изучите часть электрического управления.
5. Сделайте соответствующую схему подключения с помощью платы Arduino.
6. Проверьте свою первую программу управления серводвигателем.

Шаг 1: Lear Что такое «серводвигатели»

Серводвигатели существуют уже давно и используются во многих приложениях. Они небольшие по размеру, но обладают большой мощностью и очень энергоэффективны, что делает их превосходным выбором для многих приложений.

В отличие от шаговых двигателей и двигателей постоянного тока, схема сервопривода построена прямо внутри блока двигателя и имеет позиционируемый вал, который обычно оснащен редуктором. Двигатель управляется электрическим сигналом, который определяет количество перемещений вала.

Итак, отсюда мы определяем, что для того, чтобы понять, как работает сервопривод, нам нужно заглянуть под капот. Внутри сервопривода (посмотрите фотографии выше) есть довольно простая установка:

• Малый двигатель постоянного тока
• Потенциометр
• Схема управления.

Двигатель прикреплен шестернями к управляющему колесу.

Когда двигатель вращается, сопротивление потенциометра изменяется, поэтому схема управления может точно регулировать, насколько велико движение и в каком направлении.

Поэтому, когда вал двигателя находится в желаемом положении, мощность, подаваемая на двигатель, прекращается.

Шаг 2: Как работает серводвигатель

Сервоприводы управляются путем отправки электрического импульса переменной ширины или широтно-импульсной модуляции (ШИМ) через провод управления.

Да, это напоминает мне контакты PWM Arduino!

Серводвигатель обычно может поворачиваться только на 90 ° в любом направлении, всего на 180 ° перемещений относительно частоты и ширины импульса, получаемого через его управляющий провод.

Серводвигатель ожидает увидеть импульс каждые 20 миллисекунд (мс), и длина импульса будет определять, насколько далеко двигатель вращается. Например, импульс 1,5 мс заставит двигатель повернуться в положение 90 °. Менее 1,5 мс перемещает его против часовой стрелки к положению 0 °, а более 1,5 мс поворачивает сервопривод по часовой стрелке к положению 180 °.

Шаг 3: Принципиальная схема (как подключить сервопривод)

В этом уроке я использую сервопривод Carson, используемый для гоночных автомобилей из-за его высокого крутящего момента и металлических шестерен, как и все сервоприводы, он имеет три провода, один провод для управляющего сигнала и два провода для источника питания, который составляет 6 В постоянного тока, но для тестирования. движения это нормально бег с 5V DC.

Я также использую плату Arduino Nano, которая уже имеет контакты PWM для управления сигналом.

Чтобы контролировать движения сервопривода, я буду использовать потенциометр, подключенный к аналоговому входу моей Arduino, и вал сервопривода будет точно таким же, как вращение потенциометра.

Я перешел в EasyEDA, чтобы подготовить принципиальную схему, это довольно простая настройка, поскольку все, что нам нужно, это сервомотор, питаемый от внешнего источника питания постоянного тока 5 В и управляемый Arduino Nano через аналоговые сигналы, полученные от потенциометра.

Шаг 4: коды и тесты

Что касается управляющей программы, в этом руководстве мы будем использовать библиотеку Arduino, которая представляет собой серво-библиотеку, позволяющую создавать экземпляр сервопривода, в котором вам нужно установить вывод управления выводом для сервопривода, и в этом примере мы используем вывод 9 PWM, затем мы считываем аналоговые сигналы с потенциометра через функцию analogRead с аналогового входа A0

Чтобы управлять сервоприводом, нам нужно использовать функцию записи из сервообъекта, который получает значение от 0 до 180, поэтому мы преобразуем аналоговое значение, которое составляет от 0 до 1024 (размер АЦП), в значение от 0 до 180. используя функцию карты. Затем мы опускаем преобразованное значение в функцию записи.

Следуя этому руководству, вы теперь можете контролировать и тестировать свои серводвигатели, и вы можете развить эти знания для управления большим количеством сервоприводов в продвинутом механизме, таком как роботизированные манипуляторы.

Это все для этого урока.

Это был BEE MB из MEGA DAS, увидимся в следующий раз.