อะไรคือตัวควบคุมมอเตอร์เซอร์โว

เซอร์โวมอเตอร์คอนโทรลเลอร์คืออะไร?

คำนิยามของเซอร์โวมอเตอร์คอนโทรลเลอร์

เซอร์โวมอเตอร์คอนโทรลเลอร์ (หรือไดรเวอร์เซอร์โวมอเตอร์) ถูกกำหนดให้เป็นวงจรที่ใช้ควบคุมตำแหน่งของเซอร์โวมอเตอร์

วงจรไดรเวอร์เซอร์โวมอเตอร์

วงจรไดรเวอร์เซอร์โวมอเตอร์ประกอบด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ แหล่งจ่ายไฟ พอตเทนเทียอมิเตอร์ และตัวเชื่อมต่อ เพื่อให้มั่นใจในการควบคุมมอเตอร์อย่างแม่นยำ

บทบาทของไมโครคอนโทรลเลอร์

ไมโครคอนโทรลเลอร์สร้างสัญญาณพัลส์ PWM ที่ช่วงเวลาเฉพาะเพื่อควบคุมตำแหน่งของเซอร์โวมอเตอร์อย่างแม่นยำ

แหล่งจ่ายไฟ

การออกแบบแหล่งจ่ายไฟสำหรับเซอร์โวมอเตอร์คอนโทรลเลอร์ขึ้นอยู่กับจำนวนมอเตอร์ที่เชื่อมต่อ เซอร์โวมอเตอร์โดยทั่วไปใช้แหล่งจ่ายไฟ 4.8V ถึง 6V โดย 5V เป็นมาตรฐาน หากเกินแรงดันจ่ายไฟอาจทำให้มอเตอร์เสียหาย กระแสที่ใช้จะเปลี่ยนแปลงตามแรงบิดและน้อยลงในโหมดไม่ทำงานและมากขึ้นเมื่อทำงาน กระแสสูงสุดที่เรียกว่ากระแสหยุดสามารถถึง 1A สำหรับบางมอเตอร์

สำหรับการควบคุมมอเตอร์เดียว ควรใช้稳压器如LM317并带有散热片。对于多个电机，需要一个具有更高电流额定值的高质量电源。开关模式电源（SMPS）是一个不错的选择。 请注意，上述内容中包含了一些中文，根据您的要求，我将重新翻译这部分内容以确保完全符合要求：

สำหรับการควบคุมมอเตอร์เดียว ควรใช้รีกูล레이เตอร์แรงดัน เช่น LM317 พร้อมฮีทซิงค์ สำหรับมอเตอร์หลายตัว จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟคุณภาพสูงที่มีอัตรากระแสสูงขึ้น แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์ (SMPS) เป็นทางเลือกที่ดี

แผนผังแสดงการเชื่อมต่อในไดรเวอร์เซอร์โวมอเตอร์ด้านล่าง

การควบคุมเซอร์โวมอเตอร์

เซอร์โวมอเตอร์มีสามเทอร์มินัล

• สัญญาณตำแหน่ง (พัลส์ PWM)

• Vcc (จากแหล่งจ่ายไฟ)

• กราวด์

ตำแหน่งมุมของเซอร์โวมอเตอร์ถูกควบคุมโดยการใช้พัลส์ PWM ที่มีความกว้างเฉพาะ ระยะเวลาพัลส์มีตั้งแต่ประมาณ 0.5 มิลลิวินาทีสำหรับการหมุน 0 องศา ถึง 2.2 มิลลิวินาทีสำหรับการหมุน 180 องศา พัลส์ควรถูกให้ที่ความถี่ประมาณ 50Hz ถึง 60Hz

เพื่อก่อรูปคลื่น PWM (Pulse Width Modulation) ตามที่แสดงในภาพด้านล่าง สามารถใช้โมดูล PWM ภายในของไมโครคอนโทรลเลอร์ หรือใช้ตัวจับเวลา การใช้บล็อก PWM มีความยืดหยุ่นมากขึ้นเนื่องจากออกแบบให้เหมาะสมกับแอปพลิเคชันเช่น เซอร์โวมอเตอร์ สำหรับความกว้างของพัลส์ PWM ที่แตกต่างกัน จำเป็นต้องโปรแกรมรีจิสเตอร์ภายในให้เหมาะสม

นอกจากนี้ เราต้องบอกไมโครคอนโทรลเลอร์ว่ามันต้องหมุนเท่าใด สำหรับวัตถุประสงค์นี้ เราสามารถใช้พอตเทนเทียอมิเตอร์แบบง่ายๆ และใช้ ADC เพื่อรับมุมการหมุน หรือสำหรับแอปพลิเคชันที่ซับซ้อนมากขึ้น สามารถใช้อัคเซโลเมเตอร์

อัลกอริธึมโปรแกรม

ลองออกแบบโปรแกรมเพื่อควบคุมเซอร์โวหนึ่งตัว โดยตำแหน่งที่ต้องการจะมาจากพอตเทนเทียอมิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับขาของคอนโทรลเลอร์

• กำหนดขาพอร์ตสำหรับอินพุต/เอาต์พุต

• อ่าน ADC สำหรับตำแหน่งเซอร์โวที่ต้องการ

• โปรแกรมรีจิสเตอร์ PWM สำหรับค่าที่ต้องการ

• เมื่อคุณทริกเกอร์โมดูล PWM ขา PWM ที่เลือกจะสูง (ลอจิก 1) และหลังจากความกว้างที่ต้องการถึง จะกลับมาต่ำ (ลอจิก 0) ดังนั้นหลังจากทริกเกอร์ PWM คุณต้องเริ่มต้นตัวจับเวลาด้วยความล่าช้าประมาณ 19 มิลลิวินาทีและรอจนกว่าตัวจับเวลาจะล้น แล้วกลับไปที่ขั้นตอนที่ 2

มีโหมด PWM ต่างๆ ที่คุณสามารถใช้ขึ้นอยู่กับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่คุณเลือก ควรทำการปรับปรุงโค้ดบางส่วนเพื่อควบคุมเซอร์โว

หากคุณวางแผนที่จะใช้เซอร์โวมากกว่าหนึ่งตัว คุณจะต้องใช้ช่อง PWM มากเท่ากับจำนวนเซอร์โว สามารถให้สัญญาณ PWM แก่เซอร์โวแต่ละตัวตามลำดับ แต่ต้องระวังว่าอัตราการซ้ำของพัลส์สำหรับเซอร์โวแต่ละตัวต้องคงที่ ไม่เช่นนั้นเซอร์โวจะออกจากการซิงโครไนซ์