כיצד לממשק מנועי סרוו עם Arduino

בפוסט זה אנו הולכים ללמוד מהו מנוע סרוו, כיצד הוא מתפקד, כיצד להתממשק עם מיקרו-בקר ומה מייחד את המנוע הזה ממנועים אחרים.

בהיותנו חובבי אלקטרוניקה היינו נתקלים בסוגים רבים של מנועים, כאן אנו נסתכל על מנוע מסוג מיוחד הנקרא מנוע סרוו.

מהו מנוע סרוו?

מנוע סרוו או פשוט סרוו הוא סוג מיוחד של מנוע אשר מיועד לבקרה מדויקת על מיקום, תאוצה ומהירות. שלא כמו כל סוגי המנוע האחרים, סרוו יכול להסתובב רק בכיוון דו כיווני של 180 מעלות. יש לו הילוכים מכניים ופקק המגבילים את הסיבוב הזוויתי של סרוו.

מנוע סרוו אופייני:

מנועי הסרוו משמשים ברובוטיקה, מצלמות טלוויזיה במעגל סגור, מכוניות RC, סירות, מטוסי צעצועים וכו '. סרוו משמשים במקום שאיננו זקוקים להמשך תנועה סיבובית, אלא ננעלים במצב מסוים או מעבירים עומס כלשהו במהירות מבוקרת בגבול הזוויתי הניתן לתנועה.

סרוו הם לא פשוט מנוע כמו סוגים אחרים, אלא מדובר במודול, המשלב מנוע DC / AC רגיל, קבוצת הילוכים, אלקטרוני בקרה ומערכת משוב. בואו נסתכל על כל השלבים שהוזכרו בפירוט.

מנוע DC / AC המופעל על מודול סרוו יכול להיות מנוע ללא מברשות או מוברש, ברוב מנועי ה- DC משמשים מנוע DC ומנועי AC משמשים ביישומים תעשייתיים. המנוע נותן קלט סיבובי לסרוו. המנוע מסתובב בכמה מאות סל'ד בתוך הסרוו וסיבוב המוצא הוא פחות מפי 50 מהסל'ד שלו.

השלב הבא הוא מכלול ההילוכים, השולט על סיבוב זוויתי ומהירות סרוו. הציוד עשוי להיות עשוי מפלסטיק או מתכת, תלוי כמה העומס מגושם. בדרך כלל מנועי DC מופעלים בסל'ד גבוה ובמומנט נמוך הרכבת ההילוכים תמיר את הסל'ד העודף למומנט. כך מנוע קטן יכול להתמודד עם עומס עצום.

השלב הבא הוא בקרת אלקטרוניקה המהווה MOSFET ו- IC לבקרת סיבוב המנוע. מערכת משוב קיימת תמיד במנועי סרוו למעקב אחר המיקום הנוכחי של המפעיל.

ב סרוו בדרך כלל רכיב משוב הוא פוטנציומטר, המחובר ישירות למפעיל מסתובב. הפוטנציומטר משמש כמחלק מתח המוזן לאלקטרוניקה הבקרה. משוב זה עוזר לשלוט באלקטרוניקה כדי לקבוע את כמות הכוח הניתנת למנוע.

מנוע סרוו במצב קבוע יזוז ממצבו הנוכחי בעל כורחם אם כוח חיצוני כלשהו ינסה להפריע. מערכת המשוב עוקבת אחר המיקום הנוכחי ומפעילה את המנוע מפני הפרעה חיצונית.

התרחיש הנ'ל זהה כאשר הסרווו מניע את המפעיל שלו. מערכת הבקרה תפצה את הכוח החיצוני ותנוע במהירות קבועה.

עד עכשיו אתה יודע לא מעט על מנוע סרוו ומנגנון התפקוד שלו. בואו נראה כיצד לשלוט במנועי סרוו באמצעות מיקרו-בקר.

מנועי סרוו כוללים 3 מסופים בניגוד למנועים אחרים שיש להם 2 מסופים, שניים לאספקה ​​(5V סמלי) ואחד לאות בקרה. החוטים צבעוניים לזיהוי קל של מסופים.

אותות הבקרה של סרוו הם PWM בתדר 50Hz. רוחב הדופק של האות קובע את מיקום זרוע המפעיל. מנוע סרוו תחביב טיפוסי פועל בין רוחב דופק של 1 ל -2 אלפיות השנייה.

החלת אות בקרת רוחב הדופק של 1 אלפיות השנייה תשמור על המפעיל במצב של 0 מעלות. החלת אות בקרת רוחב דופק של 2 אלפיות השנייה תשמור על המפעיל במצב של 180 מעלות. החלת אותות בין 1-2 אלפיות השנייה תשמור על המפעיל בזווית של 0-180 מעלות. ניתן להבין זאת בצורה טובה יותר על ידי התמונה למטה.

עד עכשיו היית מבין כיצד סרוו נשלט על ידי אפנון רוחב הדופק (PWM).

עכשיו בואו ללמוד כיצד לממשק מנוע סרוו עם ארדואינו.

תרשים מעגל:

החיווט קל ומובן מאליו. אתה זקוק לאספקת חשמל חיצונית אם אתה משתמש במנוע סרוו מגושם. אם תנסה להזרים את החשמל מהספק של arduino, בסופו של דבר תעמיס את יציאת ה- USB במחשב.

אם יש לך סרוו דומה שמודגם בתחילת המאמר, אתה יכול להניע אותו מאספקת 5V ארדואינו, המוצגת גם באב-טיפוס של המחבר.

אב הטיפוס של המחבר:

Arduino זקוקה לספריית סרוו כדי לטפל בה, זה הקל על המשימה שלנו והיא כבר נמצאת ב- Arduino IDE.

תכנית:

//--------Program developed by R.Girish--------//
#include
Servo motor
int pos = 0
int t=10
void setup()
{
motor.attach(7)
}
void loop()
{
A:
pos=pos+1
motor.write(pos)
delay(t)
if(pos==180) { goto B}
goto A
B:
pos=pos-1
motor.write(pos)
delay(t)
if(pos==0) { goto A}
goto B
}
//--------Program developed by R.Girish--------//

התוכנית שלעיל תטאטא את המפעיל 0 עד 180 מעלות ימינה ו- 180 עד 0 מעלות שמאלה וחוזר על עצמו. זוהי תוכנית פשוטה לבדיקת סרוו, ייתכן שיהיה עליך לכתוב קוד משלך ליישומים המותאמים אישית שלך.