Mis on servomootori juhtimise seade?
Mis on servomootori juhtimise seade?
Servomootori juhtimise seadme määratlus
Servomootori juhtimise seade (või servomootori tõmmataja) on tsükit, mis kasutatakse servomootori asukoha juhtimiseks.
Servomootori tõmmataja tsükli sammud
Servomootori tõmmataja tsüklis on kaasatud mikrokontroller, toiteallikas, potentsioomeeter ja ühendused, tagades täpset mootorijuhtimist.
Mikrokontrolleri roll
Mikrokontroller genereerib PWM pulssid kindlates intervallides, et täpselt juhtida servomootori asukohta.
Toiteallikas
Servomootori juhtimise seadme toiteallika disain sõltub ühendatud mootorite arvust. Servomootorid kasutavad tavaliselt 4,8V kuni 6V toiteallikat, mille standardne tase on 5V. Toitepinge ületamine võib kahjustada mootorit. Voolu tarbimine muutub vastavalt pöördemomentile, olevat vähem segeldusrežiimis ja suurem töötamisel. Maksimaalne voolu tarbimine, tuntud kui stardivool, võib mõnel mootoril jõuda kuni 1A-ni.
Ühe mootori juhtimiseks kasutage soojendussirgega varijakuti nagu LM317. Mitme mootori korral on vajalik kõrgekvaliteeline toiteallikas, mis sobib suurema voolu tarbimisega. Sobiv valik on lülitusrežiimiline toiteallikas (SMPS).
Plokkdiagramm allpool näitab servomootori tõmmataja komponentide ühendusi
Servomootori juhtimine
Servomootoril on kolm terminali.
Asukoha signaal (PWM pulssid)
Vcc (toiteallikast)
Maapinnaühendus
Servomootori nurga asukoht reguleeritakse spetsiifiliste laiusega PWM pulsside rakendamisel. Pulsi kestus ulatub umbes 0,5ms (0 kraadi pööramiseks) kuni 2,2ms (180 kraadi pööramiseks). Pulssid tuleb anda umbes 50Hz kuni 60Hz sagedusega.
PWM (Pulse Width Modulation) lainekuju genereerimiseks, nagu järgmisel joonisel näidatud, saab kasutada mikrokontrolleri sisemist PWM moodulit või ajastite. PWM bloki kasutamine on paindlikum, kuna enamik mikrokontrolleriperekondi on selleks disainitud, ja see PWM blokk paremini vastab rakenduste, nagu servomootor, vajadustele. Erinevate laiusega PWM pulsside jaoks tuleb programmeerida vastavalt sisemisi registreid.
Nüüd peame ka teavitama mikrokontrollerit, kui palju see peab pöörama. Selleks saame kasutada lihtsat potentsioomeetrit ja ADC-d, et saada pööramise nurga, või keerulisemate rakenduste puhul saab kasutada aktseleromeetrit.
Programmi algoritm
Loodame programmi, mis juhib üht servomootorit, kus asukoha sisend antakse potentsioomeetri kaudu, mis on ühendatud kontrolleri piniga.
Seadista portide pinid sisendi/väljundi jaoks.
Lugeda ADC-s servomootori soovitud asukohale vastavalt.
Programeeri PWM registrid soovitud väärtuse jaoks.
Kui sa aktiveerid PWM mooduli, siis valitud PWM kanali pin läheb kõrgele (loogikaväärtuseks 1) ja pärast vajaliku laiuse saavutamist see taas madalamale (loogikaväärtuseks 0). Seega, pärast PWM aktiveerimist, pead käivitama ajastaja umbes 19 ms viivitusaga ja ootama, kuni ajastaja ületab piiri. Mine sammule 2.
On olemas mitmeid PWM režiime, mida saate kasutada sõltuvalt valitud mikrokontrollerist. Koodis tuleb teha mingi mõõde optimeerimist, et kontrollida servomootorit.
Kui plaanite kasutada rohkem kui ühte servomootorit, siis vajate nii palju PWM kanaleid. Iga servomootorile saab anda PWM signaali järjest. Kuid peate hoolitsema, et iga servomootori pulsside kordumisaeg oleks säilitatud. Muul juhul servomootorid kaduvad sinkronismist.
