Arduino s servo motorjem
Z uporabo Arduina s servo motorji lahko natančno nadzorujemo njegov položaj gredi, ker servo motorji delujejo na povratnem mehanizmu za določanje njegovega položaja gredi. Položaj gredi se nenehno meri z vgrajenim potenciometrom v servo motorju, ki ga primerja s ciljnim položajem, ki ga nastavi mikrokrmilnik (npr. Arduino). Z izračunom napake med ciljnim in dejanskim položajem mikrokrmilnik prilagodi svojo izhodno gred, da se ujema s ciljnim položajem. Celoten sistem lahko opišemo kot a sistem zaprte zanke .
Arduino krmili servo motorje s pomočjo signala PWM. Ta krmilni signal se pošlje na krmilni zatič servo motorja. Širina signala PWM določa položaj gredi. Spodnja tabela prikazuje ilustracijo krmiljenja položaja servo motorja z uporabo signala PWM
| Širina PWM (ms) | Položaj gredi (kot) |
|---|---|
| 1 ms | 0˚ stopinj Min |
| 1,5 ms | 90˚ stopinj Nevtralno |
| 2ms | 180˚ stopinj Maks |
Servo motorji običajno potrebujejo impulz PWM vsakih 20 ms ali 50 Hz. Večina RC servo motorjev lahko dobro deluje v območju od 40 do 200 Hz.
Zatiči servo motorja
Večina servo motorjev, ki se uporabljajo z Arduinom, ima tri zatiče.
- Tla Servo motorji imajo zatič GND, ki je običajno v črni barvi.
- Napajalni zatič 5v pin je potreben za napajanje servo motorja. Power pin je običajno rdeče barve.
- Kontrolni zatič Gibanje gredi servo motorja se krmili s krmilnim zatičem. Ta zatič je povezan z digitalnim zatičem Arduino.
Servo motorji imajo na voljo različne barvne sheme, dobra novica pa je, da imajo vsi servo motorji nožice običajno v istem vrstnem redu, le barvno kodiranje je drugačno.
Žični servo z Arduinom
Večina servo motorjev deluje na 5V. Za napajanje servo z Arduinom moramo priključiti 5V zatič Arduina na napajalni zatič za servo. Arduino ima omejen obseg za črpanje toka. Običajno lahko na Arduino povežemo enega ali dva motorja. Za krmiljenje več servo motorjev z uporabo Arduina jih moramo napajati z zunanjim napajanjem.
Pri napajanju servo je treba upoštevati naslednjo konfiguracijo pinov:
| Zatič servo motorja | Arduino Pin |
|---|---|
| Moč (rdeča) | 5V Pin ali zunanji napajalnik |
| Mleta (črna ali rjava) | Napajalnik in Arduino GND |
| Kontrolna igla (rumena, oranžna ali bela) | Digitalni Pin za Arduino |
Za povezavo servo motorjev z Arduinom sta možni naslednji dve konfiguraciji:
- Povežite z uporabo Arduino 5V Pin
- Povežite z zunanjim napajanjem z Arduinom
Žica z uporabo Arduino 5V Pin
Servo motor je mogoče napajati s pomočjo zatiča Arduino 5V, vendar je treba paziti na to, da lahko Arduino servo oddaja največ 500 mA toka. Če motorji črpajo tok nad to mejo, bo Arduino samodejno ponastavil in lahko tudi izgubi napajanje.
Sledi slikovna predstavitev povezave Arduino s servo motorjem:
Tu je Arduino digitalni zatič 9 povezan s krmilnim zatičem servo motorja, medtem ko sta napajalni in GND zatič servo priključena na 5V oziroma GND zatič Arduina.
Žica z uporabo zunanjega napajanja z Arduinom
Arduino lahko dovaja omejen tok servo motorjem, zato moramo priključiti zunanji napajalnik. Z uporabo ločenega vira napajanja za servo motorje lahko z Arduino povežemo poljubno število motorjev, vendar ne pozabimo na digitalne zatiče, ki so na voljo na ploščah Arduino. Če želite povezati več servo motorjev, je priporočljivo, da uporabite Arduino Mega ali Arduino ščite, ki lahko zagotovijo več zatičev za upravljanje vseh motorjev.
Tukaj je moč servo motorja in ozemljitveni zatič povezan prek zunanjih napajalnih zatičev, medtem ko je krmilni zatič povezan z digitalnim zatičem Arduino, kot v zgornji konfiguraciji.
Zaključek
Servo motorji so odličen način za načrtovanje robotskih projektov. Zaradi svoje prilagodljivosti glede nadzornih mehanizmov imajo uporabniki Arduino možnost oblikovati projekte po lastni izbiri. Servo motor je mogoče povezati z Arduinom z uporabo njegovih napajalnih in digitalnih zatičev. Medtem ko vedno poiščite energetske zahteve motorja, preden ga povežete z Arduinom. Za povezavo več motorjev z Arduinom morate uporabiti zunanji napajalnik.