Como controlar servo motor Arduino Tutorial: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Ei pessoal! bem-vindo ao meu novo tutorial, espero que você já tenha gostado do meu anterior instrutível "Controle de motor de passo grande". Hoje estou postando este tutorial informativo para ensinar o básico de qualquer controle servomotor, já postei um vídeo sobre o controle de velocidade e direção de motores DC e motores de passo e hoje começaremos com os servos e assim estaremos com a maioria dos atuadores importantes que um fabricante pode usar.

Durante a confecção deste tutorial, procuramos ter certeza de que este instrutível será o melhor guia para você a fim de aproveitar o aprendizado dos fundamentos do controle de servomotores, pois aprender o processo de trabalho dos atuadores eletrônicos é muito importante para o desenvolvimento de projetos. Portanto, esperamos que este instrutível contenha os documentos necessários.

O que você aprenderá com este instrutível:

1. Defina os usos e necessidades dos servomotores.
2. Dê uma olhada dentro do capô do servomotor.
3. Compreenda o mecanismo do servomotor.
4. Aprenda a parte do controle elétrico.
5. Faça o diagrama de fiação apropriado com uma placa Arduino.
6. Teste seu primeiro programa de controle do servomotor.

Etapa 1: Aprenda quais são os "servo motores"

Os servo motores já existem há muito tempo e são utilizados em muitas aplicações. Eles são pequenos em tamanho, mas têm um grande impacto e são muito eficientes em termos de energia, o que os torna a escolha superior para muitas aplicações.

Ao contrário dos motores de passo e CC, o servo-circuito é construído dentro da unidade do motor e tem um eixo posicionável, que geralmente é equipado com uma engrenagem. O motor é controlado por um sinal elétrico que determina a quantidade de movimentos do eixo.

Então, a partir daqui, definimos que, para entender como o servo funciona, precisamos dar uma olhada nos bastidores. Dentro do servo (veja as fotos acima), há uma configuração bem simples:

• Motor DC pequeno
• Potenciômetro
• Circuito de controle.

O motor é acoplado por engrenagens à roda de controle.

Conforme o motor gira, a resistência do potenciômetro muda, de modo que o circuito de controle pode regular com precisão quanto movimento existe e em que direção.

Portanto, quando o eixo do motor está na posição desejada, a energia fornecida ao motor é interrompida.

Etapa 2: Como funciona o servomotor

Os servos são controlados enviando um pulso elétrico de largura variável ou modulação por largura de pulso (PWM) através do fio de controle.

Sim, isso me lembra os pinos PWM do Arduino!

Um servo motor normalmente pode girar apenas 90 ° em qualquer direção para um total de movimentos de 180 ° em relação à frequência e à largura de pulso recebida através de seu fio de controle.

O servo motor espera ver um pulso a cada 20 milissegundos (ms) e a duração do pulso determinará o quão longe o motor gira. Por exemplo, um pulso de 1,5 ms fará o motor girar para a posição de 90 °. Menor que 1,5 ms move-o no sentido anti-horário em direção à posição 0 °, e mais de 1,5 ms irá girar o servo no sentido horário em direção à posição 180 °.

Etapa 3: O diagrama de circuito (como conectar um servo)

Estou usando neste tutorial um servo Carson usado para carros de corrida devido ao seu alto torque e engrenagens de metal, como todos os servos ele tem três fios, um fio para o sinal de controle e dois fios para fonte de alimentação que é 6V DC mas para teste os movimentos está ok o rodar com 5V DC.

Estou usando também uma placa Arduino Nano que já possui pinos PWM para controle de sinal.

Para controlar os movimentos do servo, usarei um potenciômetro conectado a uma entrada analógica do meu Arduino e o servo eixo será exatamente igual à rotação do potenciômetro.

Mudei para EasyEDA para preparar o diagrama de circuito, é uma configuração bem simples, pois tudo o que precisamos é um servo motor alimentado por uma fonte de alimentação externa DC 5V e controlado por um Arduino Nano através dos sinais analógicos recebidos de um potenciômetro.

Etapa 4: Códigos e testes

Sobre o programa de controle, neste tutorial usaremos uma Biblioteca Arduino que é a biblioteca servo permitindo a criação de uma instância servo onde você precisa definir o pino de controle de saída para o servo e neste exemplo estamos usando PWM pino 9, então estamos lendo os sinais analógicos do potenciômetro por meio da função analogRead da entrada analógica A0

Para controlar o servo, precisamos usar a função de escrita do objeto servo que obtém um valor de 0 a 180, então convertemos o valor analógico que é de 0 a 1024 (tamanho do ADC) para um valor de 0 a 180 usando a função de mapa. Em seguida, descartamos o valor convertido na função de gravação.

Seguindo este tutorial, você agora é capaz de controlar e testar seus servo motores e pode desenvolver esses conhecimentos para controlar mais servo em um mecanismo avançado como braços robóticos.

É isso para este tutorial.

Era o BEE MB do MEGA DAS até a próxima.