Arduino-zelfstudie servomotor besturen: 4 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Hallo jongens! welkom bij mijn nieuwe tutorial, ik hoop dat je al genoten hebt van mijn vorige instructable "Grote stappenmotorbesturing". Vandaag plaats ik deze informatieve tutorial om je de basisprincipes van elke servomotorbesturing te leren, ik heb al een video gepost over het regelen van de snelheid en richting van DC-motoren en stappenmotoren en vandaag gaan we aan de slag met de servo's en op deze manier zijn we klaar met de meeste belangrijke actuatoren die een maker kan gebruiken.

Tijdens het maken van deze tutorial hebben we geprobeerd ervoor te zorgen dat deze instructable de beste gids voor je is om te genieten van het leren van de basisprincipes van het besturen van servomotoren, omdat het leren van het werkproces van de elektronische actuatoren zo belangrijk is voor de ontwikkeling van projecten. Dus we hopen dat dit instructable de benodigde documenten bevat.

Wat je leert van deze instructable:

1. Definieer het gebruik en de behoeften van de servomotoren.
2. Neem een kijkje in de servomotorkap.
3. Begrijp het servomotormechanisme.
4. Leer het gedeelte over de elektrische bediening.
5. Maak het juiste bedradingsschema met een Arduino-bord.
6. Test uw eerste servomotorbesturingsprogramma.

Stap 1: Lear Wat zijn de "servomotoren"

Servomotoren bestaan al heel lang en worden in veel toepassingen gebruikt. Ze zijn klein van formaat, maar hebben een grote impact en zijn zeer energiezuinig, waardoor ze een superieure keuze zijn voor veel toepassingen.

In tegenstelling tot de stappen- en gelijkstroommotoren is het servocircuit direct in de motoreenheid ingebouwd en heeft het een positioneerbare as, die meestal is uitgerust met een tandwiel. De motor wordt aangestuurd met een elektrisch signaal dat de hoeveelheid bewegingen van de as bepaalt.

Dus vanaf hier definiëren we dat om te begrijpen hoe de servo werkt, we een kijkje onder de motorkap moeten nemen. Binnen in de servo (bekijk de bovenstaande foto's), is er een vrij eenvoudige opstelling:

• Kleine gelijkstroommotor
• Potentiometer
• Besturingsschakeling.

De motor is met tandwielen aan het stuurwiel bevestigd.

Terwijl de motor draait, verandert de weerstand van de potentiometer, zodat het regelcircuit precies kan regelen hoeveel beweging er is en in welke richting.

Dus wanneer de as van de motor zich in de gewenste positie bevindt, wordt de stroomtoevoer naar de motor gestopt.

Stap 2: Hoe de servomotor werkt

Servo's worden bestuurd door een elektrische puls met variabele breedte of pulsbreedtemodulatie (PWM) door de stuurdraad te sturen.

Ja, het doet me denken aan de PWM-pinnen van de Arduino!

Een servomotor kan gewoonlijk slechts 90° in beide richtingen draaien voor een totaal van 180° bewegingen met betrekking tot de frequentie en de pulsbreedte die via de stuurdraad wordt ontvangen.

De servomotor verwacht elke 20 milliseconden (ms) een puls te zien en de lengte van de puls bepaalt hoe ver de motor draait. Een puls van 1,5 ms zorgt er bijvoorbeeld voor dat de motor in de 90°-positie draait. Korter dan 1,5 ms beweegt de servo tegen de klok in naar de 0°-positie, en langer dan 1,5 ms zal de servo met de klok mee draaien naar de 180°-positie.

Stap 3: Het schakelschema (hoe een servo te bedraden)

Ik gebruik in deze tutorial een Carson-servo die wordt gebruikt voor raceauto's vanwege het hoge koppel en de metalen tandwielen, zoals alle servo's heeft hij drie draden, één draad voor het stuursignaal en twee draden voor voeding die 6V DC is, maar voor testen de bewegingen is het ok de run met 5V DC.

Ik gebruik ook een Arduino Nano-bord dat al PWM-pinnen heeft voor signaalbesturing.

Om de servobewegingen te besturen, zal ik een potentiometer gebruiken die is aangesloten op een analoge ingang van mijn Arduino en de servo-as zal precies hetzelfde zijn als de rotatie van de potentiometer.

Ik ben naar EasyEDA verhuisd om het schakelschema voor te bereiden, het is een vrij eenvoudige installatie, omdat we alleen een servomotor nodig hebben die wordt aangedreven door een externe DC 5V-voeding en wordt bestuurd door een Arduino Nano via de analoge signalen die worden ontvangen van een potentiometer.

Stap 4: Codes en tests

Over het besturingsprogramma, in deze tutorial zullen we een Arduino-bibliotheek gebruiken, de servobibliotheek waarmee u een servo-instantie kunt maken waar u de uitvoerbesturingspin voor de servo moet instellen en in dit voorbeeld gebruiken we PWM-pin 9, dan we lezen de analoge signalen van de potentiometer via de analogRead-functie van de analoge ingang A0

Om de servo te besturen, moeten we de schrijffunctie van het servo-object gebruiken die een waarde krijgt van 0 tot 180, dus we converteren de analoge waarde van 0 tot 1024 (grootte van de ADC) naar een waarde van 0 tot 180 met behulp van de kaartfunctie. Vervolgens laten we de geconverteerde waarde vallen in de schrijffunctie.

Na deze tutorial ben je nu in staat om je servomotoren te besturen en te testen en je kunt deze kennis ontwikkelen om meer servo te besturen in een geavanceerd mechanisme zoals robotarmen.

Dat was het voor deze tutorial.

Het was BEE MB van MEGA DAS tot de volgende keer.