Arduino so servomotorom
Pomocou Arduina so servomotormi môžeme presne ovládať polohu hriadeľa, pretože servomotory pracujú na spätnoväzbovom mechanizme, aby určili polohu hriadeľa. Poloha hriadeľa sa neustále meria pomocou vstavaného potenciometra vo vnútri servomotora, ktorý ju porovnáva s cieľovou polohou nastavenou mikrokontrolérom (napr. Arduino). Výpočtom chyby medzi cieľovou polohou a skutočnou polohou mikrokontrolér nastaví svoj výstupný hriadeľ tak, aby sa zhodoval s cieľovou polohou. Celý tento systém možno opísať ako a systém uzavretej slučky .
Arduino riadiace servomotory pomocou signálu PWM. Tento riadiaci signál sa privádza na riadiaci kolík servomotora. Šírka signálu PWM určuje polohu hriadeľa. Nižšie uvedená tabuľka poskytuje ilustráciu riadenia polohy servomotora pomocou signálu PWM
| Šírka PWM (ms) | Poloha hriadeľa (uhol) |
|---|---|
| 1 ms | 0˚ stupeň Min |
| 1,5 ms | 90° Neutrál |
| 2 ms | 180 stupňov Max |
Servomotory vo všeobecnosti potrebujú impulz PWM každých 20 ms alebo 50 Hz. Väčšina RC servomotorov môže fungovať dobre v rozsahu 40 až 200 Hz.
Čapy servomotora
Väčšina servomotorov používaných s Arduino má tri kolíky.
- Ground Servomotory majú GND kolík, ktorý sa bežne dodáva v čiernej farbe.
- Napájací kolík Na napájanie servomotora je potrebný 5V kolík. Napájací kolík je zvyčajne v červenej farbe.
- Ovládací kolík Pohyb hriadeľa servomotora je riadený pomocou ovládacieho čapu. Tento kolík je pripojený k digitálnemu kolíku Arduino.
Servomotory majú k dispozícii rôzne farebné schémy, ale dobrou správou je, že všetky servomotory majú kolíky zvyčajne v rovnakom poradí, len farebné kódovanie je iné.
Drôtové servo s Arduinom
Väčšina servomotorov beží na 5V. Na napájanie serva pomocou Arduina musíme pripojiť 5V kolík Arduina k napájaciemu kolíku serva. Arduino má obmedzený rozsah pre odber prúdu. Zvyčajne je možné k Arduinu pripojiť jeden alebo dva motory. Aby sme mohli ovládať viacero servomotorov pomocou Arduina, musíme ich napájať pomocou externého napájania.
Pri napájaní serva treba mať na pamäti nasledujúcu konfiguráciu kolíkov:
| Čep servomotora | Arduino Pin |
|---|---|
| Napájanie (červená) | 5V pin alebo externé napájanie |
| Mleté (čierne alebo hnedé) | Napájanie a Arduino GND |
| Ovládací kolík (žltý, oranžový alebo biely) | Digitálny pin Arduina |
Na pripojenie servomotorov k Arduinu sú možné tieto dve konfigurácie:
- Zapojte pomocou Arduino 5V Pin
- Drôt pomocou externého napájania s Arduino
Zapojte pomocou kolíka Arduino 5V
Servomotor môže byť napájaný pomocou kolíka Arduino 5V, ale jedna vec, na ktorú treba dávať pozor, je, že Arduino môže dať servu maximálne 500 mA prúdu. Ak motory odoberú prúd nad tento limit, automaticky sa resetuje Arduino a môže tiež stratiť energiu.
Nasleduje obrazové znázornenie spojenia Arduino so servomotorom:
Tu je digitálny kolík 9 Arduino pripojený k riadiacemu kolíku servomotora, zatiaľ čo kolík napájania a GND serva je pripojený k 5V a GND kolíku Arduina.
Zapojte pomocou externého napájania s Arduino
Arduino môže dodávať servomotorom obmedzený prúd, preto musíme pripojiť externý zdroj napájania. Použitím samostatného zdroja energie pre servomotory môžeme s Arduino pripojiť toľko motorov, koľko chceme, ale pamätajte na digitálne kolíky dostupné na doskách Arduino. Ak chcete pripojiť viacero servomotorov, potom sa odporúča použiť štíty Arduino Mega alebo Arduino, ktoré môžu poskytnúť viac kolíkov na ovládanie všetkých motorov.
Tu je napájanie servomotora a uzemňovací kolík pripojený cez externé napájacie kolíky, zatiaľ čo riadiaci kolík je pripojený k digitálnemu kolíku Arduina ako vo vyššie uvedenej konfigurácii.
Záver
Servomotory sú skvelým spôsobom navrhovania robotických projektov. Vďaka svojej flexibilite, pokiaľ ide o kontrolné mechanizmy, dostávajú používatelia Arduina možnosť navrhovať projekty podľa vlastného výberu. Servomotor je možné pripojiť k Arduinu pomocou jeho napájania a digitálnych kolíkov. Zatiaľ čo pred pripojením motora k Arduinu vždy zistite energetické požiadavky motora. Na pripojenie viacerých motorov k Arduinu je potrebné použiť externý zdroj napájania.