Как управлять сервомотором
В этой статье мы рассмотрим различные методы управления серводвигателями и различные способы облегчить вашу жизнь, если вы хотите использовать сервоприводы в своем проекте.
Сигналы управления серводвигателем
Прежде чем мы начнем, давайте посмотрим, как сервоприводы узнают, куда им нужно повернуть. Как правило, серводвигатели имеют три входа: два контакта питания и один канал данных. Вы должны подать ШИМ-сигнал на линию данных. Рабочий цикл этого сигнала сообщит сервоприводу, на сколько градусов нужно повернуть вал.
Этот сигнал, как правило, имеет фиксированную частоту, а длительность высокого импульса определяет угол. Обратите внимание, что приведенное выше изображение является лишь примером. Обязательно изучите документацию на ваш сервопривод, чтобы определить правильную частоту и рабочий цикл (скважность) для вашего устройства.
Если высокий импульс длится одну миллисекунду, этот сервопривод повернется на -90 градусов, и он повернется на +90 градусов, когда импульс будет длиться две миллисекунды. Каждое значение между ними интерполируется до угла от -90 до +90 градусов.
Управление серводвигателем с помощью микроконтроллера
Если в вашем проекте используется микроконтроллер, самый простой способ управления сервоприводом – использовать сам микроконтроллер. В Интернете доступно множество примеров, и вы можете выбирать из множества различных библиотек, которые преобразуют определенный угол в правильную длительность импульса.
Использование автоколебательного мультивибратора
Для управления сервоприводом легко создать простой автоколебательный мультивибратор, используя таймер 555, который может производить ШИМ-сигналы.
Такой метод выглядит намного сложнее, чем есть на самом деле. Объяснение этой (или похожей) схемы можно найти почти в каждом даташите микросхемы 555. Этот метод подходит для проектов, в которых нет микроконтроллера. Кроме того, это позволяет вручную управлять сервоприводом, поворачивая ручку. Эта схема также дешева и вообще не требует никакого кода, но может быть сложно определить правильные значения для резисторов и конденсаторов. Однако формула, которая поможет вам определить правильные значения, обычно также присутствует в большинстве даташитов на таймер 555.
Использование специализированной микросхемы контроллера
Рассмотренные до сих пор методы подходят для управления небольшим количеством сервоприводов. Однако все может стать довольно сложным, если вы хотите одновременно управлять несколькими сервоприводами. По этой причине существует множество различных плат контроллеров сервоприводов, которые взаимодействуют с микроконтроллером и осуществляют прямую связь с сервоприводами.
Важно знать, что существует множество различных плат, и способ их работы может сильно различаться. Например, с платой контроллера, приведенной выше, микроконтроллер может взаимодействовать с через I2C, она использует стандартную микросхему драйвера RGB с частотой 50 Гц, которая выдает выходной сигнал ШИМ, который, по совпадению, хорошо работает с серводвигателями. Этот метод позволит вам управлять несколькими сервоприводами одновременно, не используя много разных выходов вашего микроконтроллера.
Какой метод управления сервомотором лучше всего подходит для вашего проекта
Существует множество различных решений, которые позволят вам управлять серводвигателями. Если у вас небольшое количество сервоприводов и в вашем проекте все равно используется микроконтроллер, лучше всего использовать сам микроконтроллер для генерации управляющего сигнала. Но порой даже нет необходимости использовать микроконтроллер, потому что простая схема мультивибратора на таймере 555 также может использоваться для управления серводвигателем. Однако, если вы хотите использовать в своем проекте большое количество сервоприводов, вам лучше использовать готовый сервоконтроллер, потому что это значительно уменьшит сложность вашего проекта.
© digitrode.ru