Arduino med servomotor
Ved at bruge Arduino med servomotorer kan vi præcist kontrollere dens akselposition, fordi servomotorer arbejder på en feedbackmekanisme til at bestemme dens akselposition. Akselpositionen måles konstant med et indbygget potentiometer inde i servomotoren, som sammenligner den med målpositionen indstillet af mikrocontroller (f.eks. Arduino). Ved at beregne fejlen mellem målpositionen og den faktiske position justerer mikrocontrolleren sin udgangsaksel for at matche den med målpositionen. Hele dette system kan beskrives som en lukket kredsløb .
Arduino styrer servomotorer ved hjælp af et PWM-signal. Dette styresignal gives til servomotorens styrestift. Bredden af PWM-signalet bestemmer akselpositionen. Nedenstående tabel giver en illustration af servomotorpositionsstyring ved hjælp af PWM-signal
| PWM-bredde (ms) | Akselposition (vinkel) |
|---|---|
| 1 ms | 0˚ grader Min |
| 1,5 ms | 90˚ grader Neutral |
| 2 ms | 180˚ grader Maks |
Servomotorer har generelt brug for en PWM-puls hver 20 ms eller 50 Hz. De fleste RC servomotorer kan fungere fint i et område fra 40 til 200 Hz.
Servomotorstifter
De fleste servomotorer, der bruges med Arduino, har tre ben.
- Jord Servomotorer har en GND-stift, som normalt kommer i sort farve.
- Power pin En 5V pin er nødvendig for at give strøm til servomotoren. Power pin er normalt i rød farve.
- Kontrolstift Akselbevægelse af servomotor styres ved hjælp af kontrolstift. Denne pin er forbundet til en Arduino digital pin.
Servomotorer har forskellige farveskemaer til rådighed, men den gode nyhed er, at alle servomotorer har stifter normalt i samme rækkefølge, bare farvekodning er anderledes.
Tråd Servo med Arduino
De fleste af servomotorerne kører på 5V. For at forsyne servoen med Arduino skal vi tilslutte en 5V-pin Arduino til servo-strømpinden. Arduino har et begrænset område til at trække strøm. Normalt kan en eller to motorer tilsluttes Arduino. For at styre flere servomotorer ved hjælp af Arduino skal vi drive dem ved hjælp af ekstern forsyning.
Følgende pin-konfiguration skal huskes, mens servoen tændes:
| Servomotorstift | Arduino Pin |
|---|---|
| Strøm (rød) | 5V pin eller ekstern strømforsyning |
| Malet (sort eller brun) | Strømforsyning og Arduino GND |
| Kontrolstift (gul, orange eller hvid) | Digital Pin of Arduino |
For at forbinde servomotorer med Arduino er følgende to konfigurationer mulige:
- Ledning ved hjælp af Arduino 5V Pin
- Ledning ved hjælp af ekstern forsyning med Arduino
Ledning ved hjælp af Arduino 5V Pin
Servomotor kan tændes ved hjælp af en Arduino 5V pin, men en ting at holde øje med er, at Arduino kan give maksimalt 500mA strøm til servoen. Hvis motorer trækker strøm ud over denne grænse, nulstilles Arduino automatisk, og den kan også miste strøm.
Følgende er den billedlige repræsentation af Arduino-forbindelse med servomotor:
Her er Arduino digital pin 9 forbundet til servomotor kontrol pin, mens strøm og GND pin af servo er forbundet til 5V og GND pin af Arduino henholdsvis.
Ledning ved hjælp af ekstern forsyning med Arduino
Arduino kan levere begrænset strøm til servomotorer, det er derfor, vi skal tilslutte en ekstern strømforsyning. Ved at bruge en separat strømkilde til servomotorer kan vi forbinde så mange motorer, som vi vil, med Arduino, men husk de digitale ben, der er tilgængelige på Arduino-kort. Hvis du vil forbinde flere servomotorer, så anbefales det at bruge Arduino Mega eller Arduino skjolde, der kan give flere ben til at håndtere alle motorer.
Her er servomotorstrøm og jordstift forbundet på tværs af eksterne strømforsyningsben, mens kontrolstift er forbundet til digital pin på Arduino som i ovenstående konfiguration.
Konklusion
Servomotorer er en fantastisk måde at designe robotprojekter på. På grund af deres fleksibilitet med hensyn til kontrolmekanismer får Arduino-brugere mulighed for at designe projekter efter eget valg. En servomotor kan forbindes med en Arduino ved hjælp af dens strøm og digitale ben. Mens du altid skal kigge efter motorens energikrav, før du tilslutter den til Arduino. For at forbinde de flere motorer med Arduino skal du bruge en ekstern strømforsyning.