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Tutorial ESP32 17/55 - Controlando o Motor Servo usando ESP32 e Potenciômetro - Kit de Aprendizado IoT ESP32

Neste tutorial, vamos aprender como controlar um servo motor usando um microcontrolador ESP32 e um potenciômetro do kit de aprendizado IoT ESP32 da SunFounder. Ao final deste projeto, você será capaz de ajustar o ângulo do servo motor suavemente usando o potenciômetro, permitindo um controle preciso. Esta é uma ótima maneira de explorar as capacidades do ESP32 e como ele se conecta a motores.

À medida que mergulhamos nos detalhes, abordaremos os componentes de hardware necessários, as instruções de fiação e exemplos de código para colocar tudo em funcionamento. Para uma representação mais visual, não deixe de conferir o vídeo associado a este tutorial (no vídeo em 0:30).

Hardware Explicado

Os componentes principais para este projeto incluem o microcontrolador ESP32, um motor de passo (SG90) e um potenciômetro. O ESP32 é um microcontrolador poderoso que oferece Wi-Fi e Bluetooth integrados, tornando-o adequado para projetos de IoT. Ele é capaz de controlar vários dispositivos, incluindo motores, com alta precisão.

O motor servo SG90 é um componente amplamente utilizado que pode girar aproximadamente 270 graus. Ele opera com um sinal de modulação por largura de pulso (PWM), onde o ângulo de rotação é determinado pela largura do pulso enviado a ele. O potenciômetro atua como um resistor variável, permitindo ajustar a voltagem enviada ao ESP32, que por sua vez controla a posição do servo.

Detalhes da Ficha Técnica

• Certifique-se de que o servo esteja alimentado com uma tensão adequada (5V).
• Conecte o terra do servo ao terra do ESP32 para uma referência comum.
• Use sinais PWM apropriados para controlar a posição do servomotor.
• Esteja ciente dos requisitos de corrente do servo; use uma fonte de alimentação externa, se necessário.
• Verifique as designações de pinos corretas ao fazer a fiação para evitar reconfigurações incorretas.

Instruções de Fiação

Para conectar o motor servo e o potenciômetro ao ESP32, comece ligando o fio de terra do servo (geralmente preto ou marrom) a um dos pinos de terra no ESP32. Em seguida, conecte o fio de potência (geralmente vermelho) do servo ao pino de 5V no ESP32. Por fim, conecte o fio de sinal (geralmente laranja ou branco) do servo ao pino25no ESP32.

Para o potenciômetro, conecte uma das extremidades ao pino de 3.3V no ESP32 e a outra extremidade ao terra. O pino do meio do potenciômetro deve ser conectado ao pino34no ESP32. Esta configuração permite que o ESP32 leia a saída de tensão variável do potenciômetro, que será usada para controlar a posição do servo.

Exemplos de Código e Passo a Passo

O seguinte trecho de código inicializa o servomotor e define os parâmetros para controlar seu movimento:

#include 

Servo myServo;
const int servoPin = 25;
const int minPulseWidth = 500; // 0.5 ms
const int maxPulseWidth = 2500; // 2.5 ms

void setup() {
  myServo.attach(servoPin, minPulseWidth, maxPulseWidth);
  myServo.setPeriodHertz(50); // Standard 50Hz servo
}

Neste código, incluímos oESP32Servobiblioteca e crie uma instância do servo com o nomemyServoDefinimos o número do pino para o servo e configuramos as larguras de pulso mínima e máxima que correspondem aos limites de ângulo do servo.

Em seguida, vamos dar uma olhada no loop que move continuamente o servo para frente e para trás:

void loop() {
  for (int angle = 0; angle <= 180; angle++) {
    int pulseWidth = map(angle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
    myServo.writeMicroseconds(pulseWidth);
    delay(15);
  }
  for (int angle = 180; angle >= 0; angle--) {
    int pulseWidth = map(angle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
    myServo.writeMicroseconds(pulseWidth);
    delay(15);
  }
}

Este loop altera gradualmente o ângulo de 0 a 180 graus e de volta.mapfunção para converter o ângulo na largura de pulso correspondente para o servomotor. Cada alteração é seguida por um curto atraso para permitir que o servomotor atinja sua nova posição suavemente.

Demonstração / O que Esperar

Uma vez que tudo esteja conectado e o código esteja carregado, você deve ver o motor de servo se movendo suavemente de 0 a 180 graus e de volta. Se você ajustar o potenciômetro, o servo deve refletir a nova posição com base na voltagem fornecida pelo potenciômetro. Tenha cuidado com a polaridade invertida ao conectar, pois isso pode danificar seus componentes (no vídeo às 3:45).

Marcação de Tempo do Vídeo

• 00:00 Início
• 1:56 O que é um motor servo
• 5:00 Página de documentos
• 6:33 Fiação para servo explicada
• 7:45 Selecionando a porta COMP para ESP32 no Arduino IDE
• 9:27 Código Arduino explicado
• 14:31 Demonstração de controle de servos utilizando ESP32
• 16:04 Alimentando servo diferente de 5V
• 18:47 Controlando o servo sem o loop
• 20:15 Controlando Servo com Potenciômetro
• 21:37 Servo com código Arduino explicado

Imagens

ESP32-17-Sevo_motor-schematic

ESP32-17-Sevo_motor-wiring

ESP32_servo_lib

ESP32-17-Sevo_motor-schematic

ESP32-17-Sevo_motor-wiring

ESP32_servo_lib

#include <ESP32Servo.h>

 // Defina o servo e o pino ao qual está conectado
Servo myServo;
const int servoPin = 25;

 // Defina as larguras de pulso mínima e máxima para o servo.
const int minPulseWidth = 500; // 0,5 ms
const int maxPulseWidth = 2500; // 2,5 ms

void setup() {
 // Anexe o servo ao pino especificado e defina sua faixa de largura de pulso.
  myServo.attach(servoPin, minPulseWidth, maxPulseWidth);

 // Defina a frequência PWM para o servo
  myServo.setPeriodHertz(50); // Servo padrão de 50Hz
}

void loop() {
 // Gire o servo de 0 a 180 graus
  for (int angle = 0; angle <= 180; angle++) {
    int pulseWidth = map(angle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
    myServo.writeMicroseconds(pulseWidth);
    delay(15);
  }

 // Gire o servo de 180 a 0 graus.
  for (int angle = 180; angle >= 0; angle--) {
    int pulseWidth = map(angle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
    myServo.writeMicroseconds(pulseWidth);
    delay(15);
  }
}