Arduino servomoottorilla
Käyttämällä Arduinoa servomoottorien kanssa voimme tarkasti ohjata sen akselin asentoa, koska servomoottorit toimivat takaisinkytkentämekanismilla määrittääkseen sen akselin asennon. Akselin asentoa mitataan jatkuvasti servomoottorin sisäänrakennetulla potentiometrillä, joka vertaa sitä mikro-ohjaimen (esim. Arduino) asettamaan tavoiteasentoon. Laskemalla virheen tavoiteasennon ja todellisen sijainnin välillä, mikro-ohjain säätää lähtöakselinsa vastaamaan sitä tavoiteasennon kanssa. Tätä koko järjestelmää voidaan kuvata a suljetun silmukan järjestelmä .
Arduino ohjaa servomoottoreita PWM-signaalilla. Tämä ohjaussignaali annetaan servomoottorin ohjausnastalle. PWM-signaalin leveys määrittää akselin asennon. Alla olevassa taulukossa on esimerkki servomoottorin asennon ohjauksesta PWM-signaalilla
| PWM-leveys (ms) | Akselin asento (kulma) |
|---|---|
| 1 ms | 0˚ astetta Min |
| 1,5 ms | 90˚ astetta neutraali |
| 2 ms | 180˚ astetta Max |
Servomoottorit tarvitsevat yleensä PWM-pulssin 20 ms tai 50 Hz välein. Useimmat RC-servomoottorit voivat toimia hyvin 40-200 Hz:n alueella.
Servo moottorin tapit
Useimmissa Arduinon kanssa käytetyissä servomoottoreissa on kolme nastaa.
- Maadoitus Servomoottoreissa on GND-nasta, joka on yleensä musta väri.
- Virtanasta Servomoottorille tarvitaan 5 V nasta. Virtanasta on yleensä punainen.
- Ohjausnasta Servomoottorin akselin liikettä ohjataan ohjaustapin avulla. Tämä nasta on kytketty Arduinon digitaaliseen nastaan.
Servomoottoreissa on saatavana erilaisia värimalleja, mutta hyvä uutinen on, että kaikissa servomoottoreissa on nastat yleensä samassa järjestyksessä, vain värikoodaus on erilainen.
Wire Servo Arduinolla
Suurin osa servomoottoreista toimii 5V jännitteellä. Servoa varten Arduinolla meidän on kytkettävä 5 V:n Arduinon nasta servon virtaliittimeen. Arduinolla on rajoitettu valikoima virranottoa. Yleensä Arduinoon voidaan liittää yksi tai kaksi moottoria. Jotta voimme ohjata useita servomoottoreita Arduinolla, meidän on syötettävä ne ulkoisella virtalähteellä.
Seuraavat nastakonfiguraatiot tulee pitää mielessä, kun servoa käytetään:
| Servomoottorin tappi | Arduino Pin |
|---|---|
| Teho (punainen) | 5V Pin tai ulkoinen virtalähde |
| Maaperä (musta tai ruskea) | Virtalähde ja Arduino GND |
| Ohjausnasta (keltainen, oranssi tai valkoinen) | Arduinon digitaalinen PIN-koodi |
Voit yhdistää servomoottorit Arduinoon seuraavasti:
- Johto Arduino 5V Pinillä
- Johto käyttämällä ulkoista syöttöä Arduinon kanssa
Johto käyttäen Arduino 5V Pin
Servomoottori voidaan käynnistää Arduinon 5V nastalla, mutta yksi asia on pidettävä silmällä, että Arduino voi antaa enintään 500 mA virran servolle. Jos moottorit kuluttavat virtaa tämän rajan yli, se nollaa Arduinon automaattisesti ja se voi myös menettää tehonsa.
Seuraavassa on kuvallinen esitys Arduino-liitännästä servomoottorilla:
Tässä Arduinon digitaalinen nasta 9 on kytketty servomoottorin ohjausnastaan, kun taas servon teho ja GND-nasta on kytketty vastaavasti Arduinon 5V- ja GND-nastan.
Johto käyttämällä ulkoista syöttöä Arduinon kanssa
Arduino voi syöttää rajoitetun virran servomoottoreille, minkä vuoksi meidän on kytkettävä ulkoinen virtalähde. Käyttämällä erillistä virtalähdettä servomoottoreille voimme yhdistää niin monta moottoria kuin haluamme Arduinoon, mutta muista Arduino-levyillä saatavilla olevat digitaaliset nastat. Jos haluat liittää useita servomoottoreita, on suositeltavaa käyttää Arduino Mega- tai Arduino-kilpiä, jotka voivat tarjota enemmän nastoja kaikkien moottoreiden käsittelemiseen.
Tässä servomoottorin teho ja maadoitusnasta on kytketty ulkoisten virtalähteiden nastoihin, kun taas ohjausnasta on kytketty Arduinon digitaaliseen nastaan kuten yllä olevassa kokoonpanossa.
Johtopäätös
Servomoottorit ovat loistava tapa suunnitella robotiikkaprojekteja. Ohjausmekanismien joustavuuden ansiosta Arduinon käyttäjät saavat mahdollisuuden suunnitella valitsemiaan projekteja. Servomoottori voidaan yhdistää Arduinoon sen teholla ja digitaalisilla nastoilla. Katso aina moottorin energiavaatimukset ennen kuin liität sen Arduinoon. Useiden moottoreiden yhdistämiseksi Arduinoon on käytettävä ulkoista virtalähdettä.