چه چیزی موتور سرو است؟

موتور سرو کنترلر چیست؟

تعریف موتور سرو کنترلر

موتور سرو کنترلر (یا درایو موتور سرو) به عنوان یک مدار برای کنترل موقعیت موتور سرو تعریف می‌شود.

مدار درایو موتور سرو

مدار درایو موتور سرو شامل یک میکروکنترلر، منبع تغذیه، پتانسیومتر و کانکتورها است که اطمینان از کنترل دقیق موتور را می‌دهد.

نقش میکروکنترلر

میکروکنترلر پالس‌های PWM را در فواصل خاص تولید می‌کند تا موقعیت دقیق موتور سرو را کنترل کند.

منبع تغذیه

طراحی منبع تغذیه برای کنترلر موتور سرو بستگی به تعداد موتورهای متصل دارد. معمولاً موتورهای سرو از یک منبع تغذیه 4.8V تا 6V استفاده می‌کنند و 5V استاندارد است. افزایش ولتاژ تغذیه می‌تواند موتور را آسیب ببیند. جریان مصرفی با گشتاور متفاوت است و در حالت غیرفعال کمتر و در حالت فعال بیشتر است. جریان مصرفی ماکسیمم، که به عنوان جریان قفل شده شناخته می‌شود، ممکن است برای برخی موتورها تا 1A برسد.

برای کنترل یک موتور واحد، می‌توان از یک تنظیم‌کننده ولتاژ مانند LM317 با یک سرد کننده استفاده کرد. برای چندین موتور، نیاز به یک منبع تغذیه باکیفیت بالا با رتبه جریان بالاتر است. یک SMPS (منبع تغذیه مود تبدیل) گزینه خوبی است.

نمودار بلوک زیر نشان‌دهنده اتصالات در یک درایو موتور سرو است

کنترل موتور سرو

موتور سرو سه ترمینال دارد.

• سیگنال موقعیت (پالس‌های PWM)

• Vcc (از منبع تغذیه)

• زمین

موقعیت زاویه‌ای موتور سرو با اعمال پالس‌های PWM با عرض‌های خاص کنترل می‌شود. مدت پالس از حدود 0.5ms برای چرخش 0 درجه تا 2.2ms برای چرخش 180 درجه متغیر است. پالس‌ها باید در فرکانس‌های حدود 50Hz تا 60Hz اعمال شوند.

برای تولید موج PWM (مدولاسیون عرض پالس)، همان‌طور که در شکل زیر نشان داده شده است، می‌توان از ماژول PWM داخلی میکروکنترلر یا تایمرها استفاده کرد. استفاده از بلوک PWM انعطاف‌پذیرتر است و برای نیازهای کاربردهایی مانند موتور سرو مناسب‌تر است. برای عرض‌های مختلف پالس‌های PWM، باید ثبات‌های داخلی را به صورت متناسب برنامه‌ریزی کرد.

حالا، ما باید به میکروکنترلر بگوییم که چقدر باید چرخانده شود. برای این منظور، می‌توانیم از یک پتانسیومتر ساده استفاده کنیم و از یک ADC برای دریافت زاویه چرخش استفاده کنیم یا برای کاربردهای پیچیده‌تر از یک شتاب‌سنج استفاده کنیم.

الگوریتم برنامه

بیایید برنامه‌ای طراحی کنیم که یک موتور سرو را کنترل کند و ورودی موقعیت از طریق پتانسیومتری که به یک پین کنترلر متصل شده است، دریافت شود.

• پین‌های پورت را برای ورودی/خروجی مقداردهی اولیه کنید.

• ADC را برای موقعیت مورد نظر موتور سرو بخوانید.

• ثبات‌های PWM را برای مقدار مورد نظر برنامه‌ریزی کنید.

• به محض اینکه مدول PWM را تحریک کنید، پین کانال PWM انتخاب شده به حالت بالا (منطق 1) می‌رود و پس از رسیدن به عرض مورد نظر دوباره به حالت پایین (منطق 0) می‌رود. بنابراین پس از تحریک PWM، باید یک تایمر با تأخیر حدود 19 ms راه‌اندازی کنید و منتظر شوید تا تایمر پر شود. به مرحله 2 برگردید.

حالت‌های مختلف PWM موجود است که می‌توانید از آن‌ها استفاده کنید بسته به میکروکنترلری که انتخاب می‌کنید. میزانی از بهینه‌سازی در کد برای کنترل موتور سرو لازم است.

اگر قصد استفاده از بیش از یک موتور سرو دارید، نیاز به تعداد مشابه کانال‌های PWM خواهید داشت. هر موتور می‌تواند به صورت متوالی سیگنال PWM دریافت کند. اما باید دقت کنید که نرخ تکرار پالس برای هر موتور حفظ شود. در غیر این صورت موتورها خارج از همگامی خواهند شد.