પાઠ ૯૭-૨: રોટરી એન્કોડરનો ઉપયોગ કરીને સર્વો મોટરને નિયંત્રિત કરવી

પાઠ ૯૭-૨: રોટરી એન્કોડરનો ઉપયોગ કરીને સર્વો મોટરને નિયંત્રિત કરવી

આ સેટઅપ વડે તમે શું બનાવી શકો તેના થોડા વ્યવહારુ ઉદાહરણો અહીં છે:

• સંયુક્ત ખૂણા સેટ કરવા માટે રોબોટિક આર્મ માટે મેન્યુઅલ કંટ્રોલ પેનલ બનાવવી.
• કેમેરા અથવા સેન્સર માટે ચોક્કસ પાન-અને-ટિલ્ટ હેડ બનાવવું.
• હોમ ઓટોમેશન માટે મોટરાઇઝ્ડ વાલ્વ અથવા ડેમ્પર કંટ્રોલર વિકસાવવું.
• ઇન્ટરેક્ટિવ આર્ટ ઇન્સ્ટોલેશન બનાવવું જ્યાં નોબ ફેરવવાથી ભૌતિક તત્વ ખસે છે.

હાર્ડવેર ઘટકો

આ માર્ગદર્શિકા સાથે અનુસરવા માટે, તમારે નીચેના ભાગોની જરૂર પડશે. રોટરી એન્કોડર એક સાદો ઘટક અથવા જરૂરી પુલ-અપ રેઝિસ્ટર ધરાવતા PCB સાથેનું મોડ્યુલ હોઈ શકે છે. વિડિઓમાં વાયરિંગ ડાયાગ્રામ બંને સંસ્કરણોને આવરી લે છે.

• આર્ડુઇનો યુનો (અથવા સમાન બોર્ડ)
• રોટરી એન્કોડર (PCB સાથે અથવા વગર)
• સર્વો મોટર (સ્ટાન્ડર્ડ અથવા મેટલ ગિયર)
• 3x રેઝિસ્ટર (1kΩ થી 100kΩ, ફક્ત સાદા એન્કોડરનો ઉપયોગ કરતી વખતે)
• I2C LCD ડિસ્પ્લે (16x2)
• જમ્પર વાયર અને બ્રેડબોર્ડ (વૈકલ્પિક)

વાયરિંગ માર્ગદર્શિકા

આ પ્રોજેક્ટમાં આર્ડુઇનો સાથે ત્રણ મુખ્ય ઘટકોને જોડવાનો સમાવેશ થાય છે: રોટરી એન્કોડર, સર્વો મોટર અને વૈકલ્પિક LCD ડિસ્પ્લે. વિડિઓ એન્કોડરના PCB અને સાદા બંને સંસ્કરણો માટે વિગતવાર ડાયાગ્રામ પ્રદાન કરે છે. મુખ્ય જોડાણો નીચે દર્શાવેલ છે.

રોટરી એન્કોડર: એન્કોડરમાં બે સિગ્નલ પિન (ઘણીવાર A અને B કહેવાય છે) અને એક પુશ-બટન સ્વિચ પિન હોય છે. PCB સંસ્કરણ માટે, તેના બે સિગ્નલ પિનને આર્ડુઇનો પિન 2 અને 3 સાથે જોડો, અને સ્વિચ પિનને પિન 4 સાથે જોડો. પાવર અને ગ્રાઉન્ડ પિન અનુક્રમે 3.3V અને GND સાથે જાય છે. સાદા એન્કોડર માટે, તમારે સિગ્નલ પિનમાં પુલ-અપ રેઝિસ્ટર ઉમેરવા આવશ્યક છે.

સર્વો મોટર: સર્વોમાં ત્રણ વાયર હોય છે. સિગ્નલ વાયર (ઘણીવાર પીળો અથવા નારંગી) ને આર્ડુઇનો પર PWM-સક્ષમ પિન સાથે જોડો, જે કોડમાં પિન 9 છે. પાવર વાયર (સામાન્ય રીતે લાલ) ને 5V પિન સાથે અને ગ્રાઉન્ડ વાયર (ભૂરો અથવા કાળો) ને GND સાથે જોડો. શક્તિશાળી સર્વો માટે, વિડિઓ આર્ડુઇનોના વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરને ઓવરલોડ ન કરવા માટે બાહ્ય 5V સપ્લાયનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરે છે, ખાતરી કરો કે ગ્રાઉન્ડ સામાન્ય છે.

I2C LCD ડિસ્પ્લે: LCD I2C પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરે છે, જેને ફક્ત બે ડેટા જોડાણોની જરૂર છે. SDA પિનને આર્ડુઇનોના A4 સાથે અને SCL પિનને A5 સાથે જોડો. ડિસ્પ્લેને 5V અને GND સાથે પાવર કરો. વિડિઓ તેને ICSP હેડરથી પાવર કરવાની વૈકલ્પિક પદ્ધતિ પણ બતાવે છે.

કોડ સમજૂતી

કોડ સરળતાથી ગોઠવી શકાય તે રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો છે. પ્રાથમિક સેટિંગ્સ સ્કેચની ટોચ પર વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવી છે, જે તમને તર્કમાં ઊંડા ગયા વિના પિન અને વર્તનને સમાયોજિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. અહીં મુખ્ય ચલો છે જે તમે બદલવા માંગો છો (વિડિઓમાં 17:52 પર).

const int SW_PIN = 4;
const int PIN_A =2;
const int PIN_B =3;

const int homePosition = 90; //પ્રારંભિક સ્થિતિ
const int stepValue = 5;
const int servoPin = 9;//એવો પિન હોવો જોઈએ જે ~ સાથે ચિહ્નિત હોય

• PIN_A અને PIN_B: આ આર્ડુઇનો પિનને વ્યાખ્યાયિત કરે છે જે એન્કોડરના આઉટપુટ સાથે જોડાયેલા છે. જો તમારો સર્વો તમારા નોબની વિરુદ્ધ દિશામાં ખસે છે, તો તમે આ બે મૂલ્યોને સરળતાથી બદલી શકો છો (વિડિઓમાં 17:32 પર).
• SW_PIN: આ એન્કોડરના બિલ્ટ-ઇન પુશ-બટન સ્વિચ માટેનો પિન છે. તેને દબાવવાથી સર્વો વ્યાખ્યાયિત homePosition પર મોકલવામાં આવશે (વિડિઓમાં 19:06 પર).
• homePosition: આ તે ખૂણો છે (ડિગ્રીમાં) જ્યાં સ્વિચ દબાવવામાં આવે ત્યારે સર્વો ખસશે, અને તે પાવર-અપ સમયે સર્વોની પ્રારંભિક સ્થિતિ પણ છે.
• stepValue: આ નિયંત્રિત કરે છે કે નોબ કેટલો સંવેદનશીલ છે. 5 ની કિંમતનો અર્થ છે કે એન્કોડર ફેરવતી વખતે તમે અનુભવો છો તે દરેક ડિટેન્ટ માટે સર્વો કોણ 5 ડિગ્રી બદલાય છે. ઝડપી હિલચાલ માટે આ વધારો અથવા ઝીણવટભર્યા નિયંત્રણ માટે ઘટાડો (વિડિઓમાં 20:39 પર).
• servoPin: આ સર્વો માટે નિયંત્રણ પિન છે. PWM (પલ્સ-પહોળાઈ મોડ્યુલેશન) ને સમર્થન આપતા પિનનો ઉપયોગ કરવો મહત્વપૂર્ણ છે, જે આર્ડુઇનો પર પિન નંબરની બાજુમાં ~ પ્રતીક દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. પિન 9 એ સલામત પસંદગી છે (વિડિઓમાં 21:03 પર).

મુખ્ય લૂપ સતત એન્કોડરની સ્થિતિ વાંચે છે. જ્યારે ફેરફાર શોધાય છે, ત્યારે તે પરિભ્રમણની દિશા નક્કી કરવા માટે નવી સ્થિતિની જૂની સાથે તુલના કરે છે. જો તમે તેને ઘડિયાળની દિશામાં ફેરવો છો, તો servoAngle stepValue દ્વારા વધારવામાં આવે છે, અને જો ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં, તો તે ઘટાડવામાં આવે છે. કોડમાં તપાસો શામેલ છે જે ખાતરી કરે છે કે કોણ પ્રમાણભૂત સર્વો માટે માન્ય 0 થી 180-ડિગ્રી શ્રેણીમાં રહે છે.

એન્કોડરનું પુશ-બટન ડિજિટલ ઇનપુટ તરીકે વાંચવામાં આવે છે. જ્યારે દબાવવામાં આવે છે, ત્યારે તે પિનને નીચું ખેંચે છે, જે કોડને તમારા વ્યાખ્યાયિત homePosition પર servoAngle ફરીથી સેટ કરવા માટે ટ્રિગર કરે છે (વિડિઓમાં 27:13 પર). જો તમે કોડનું LCD સંસ્કરણ ઉપયોગ કરી રહ્યા છો, તો ટેક્સ્ટ ઘોસ્ટિંગ અટકાવવા માટે સ્ક્રીન પર કોણ પ્રદર્શન સાફ કરવા અને અપડેટ કરવા માટે કસ્ટમ ફંક્શન હેન્ડલ કરે છે (વિડિઓમાં 27:56 પર).

લાઇવ પ્રોજેક્ટ પ્રદર્શન

વિડિયો પ્રદર્શનમાં, સેટઅપ સ્ટાન્ડર્ડ અને મેટલ-ગિયર સર્વો બંને સાથે કાર્યરત દેખાય છે. જેમ નોબ ફેરવવામાં આવે છે, સર્વો આર્મ પરિભ્રમણની દિશાને અનુસરે છે, અને 0 અને 180-ડિગ્રીની મર્યાદા પર અટકે છે. પ્રતિભાવ તાત્કાલિક અને ચોક્કસ છે. વિડિયો સ્વિચની કાર્યક્ષમતા પણ દર્શાવે છે, જ્યાં નોબ દબાવવાથી સર્વો તરત જ તેની મૂળ સ્થિતિમાં પાછો આવે છે, જે મિકેનિઝમને હોમ કરવા માટે ખૂબ જ ઉપયોગી સુવિધા હોઈ શકે છે (વિડિયોમાં 30:01 પર).

એન્કોડરથી સર્વો ચલાવવાનું પાઠ 97-1: રોટરી એન્કોડર પરિભ્રમણ શોધવું અને સ્વિચ દબાવવું માં આવરી લેવામાં આવ્યું છે.

આ વિડિયો સાથે સંબંધિત પ્રોજેક્ટ્સ

• પાઠ 97-1: રોટરી એન્કોડર પરિભ્રમણ શોધવું અને સ્વિચ દબાવવું
• પાઠ 97-3: રોટરી એન્કોડરનો ઉપયોગ કરીને સર્વો મોટર નિયંત્રિત કરવી અને LCD પર કોણ દર્શાવવું

પ્રકરણો

• [00:01] રોટરી એન્કોડર સાથે સર્વો નિયંત્રિત કરવાનો પરિચય
• [00:51] PCB સંસ્કરણ એન્કોડરનું વાયરિંગ
• [06:55] રેઝિસ્ટર સાથે બેર એન્કોડરનું વાયરિંગ
• [09:56] સર્વો મોટર અને LCDનું વાયરિંગ
• [13:28] જરૂરી લાઇબ્રેરીઓ ઇન્સ્ટોલ કરવી
• [14:54] મૂળભૂત એન્કોડર કોડનું પરીક્ષણ
• [17:52] સર્વો અને સ્વિચ માટે કોડમાં ફેરફાર
• [20:20] સર્વો નિયંત્રણ માટે કોડ સમજૂતી
• [27:56] LCD ડિસ્પ્લે કાર્ય સમજાવવું
• [30:01] અંતિમ પ્રદર્શન અને નિષ્કર્ષ

છબીઓ

Rotary encoder PCB wiring breadboard

Rotary encoder PCB wiring breadboard

/* 
 *  Lesson 97-2: Controlling Servo Motor using Rotary Encoder 
Download and resource page https://robojax.com/RJT453
 *  
 *  Watch full details video: https://youtu.be/6xVLbNlmK-g
  This video is part of the Arduino Step by Step Course, which starts here: https://youtu.be/-6qSrDUA5a8
 

If you found this tutorial helpful, please support me so I can continue creating 
content like this. Make a donation using PayPal or a credit card: https://bit.ly/donate-robojax
  
 * This code is "AS IS" without warranty or liability. Free to be used as long as you keep this note intact.* 
 * This code has been downloaded from Robojax.com
    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
    it under the terms of the GNU General Public License as published by
    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
    (at your option) any later version.

    This program is distributed in the hope that it will be useful,
    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
    GNU General Public License for more details.

    You should have received a copy of the GNU General Public License
    along with this program.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
 *  Updated by Ahmad Shamshiri on Jan 23, 2022
 *  Encoder Library - Basic Example
 * http://www.pjrc.com/teensy/td_libs_Encoder.html
 *
 * This example code is in the public domain.
 */
const int SW_PIN = 4;
const int PIN_A =2;
const int PIN_B =3;

#include <Encoder.h>

// Change these two numbers to the pins connected to your encoder.
//   Best Performance: both pins have interrupt capability
//   Good Performance: only the first pin has interrupt capability
//   Low Performance:  neither pin has interrupt capability
Encoder myEnc(PIN_A, PIN_B);
//   avoid using pins with LEDs attached

const int homePosition = 90; //initial position
const int stepValue = 5;
const int servoPin = 9;//must be a pin that that is labeled with ~
#include <Servo.h>

Servo myservo;  // create servo object to control a servo
int servoAngle =homePosition;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(SW_PIN, INPUT);
  Serial.println("Basic Encoder Test:");
   myservo.attach(servoPin);  // attaches the servo on pin
   myservo.write(servoAngle);//move servo to initial position
}

long oldPosition  = -999;

void loop() {
  long newPosition = myEnc.read();
  if (newPosition != oldPosition) {

    if(newPosition >  oldPosition)
    {
    int newStep = abs(newPosition - oldPosition);
      Serial.print("Angle ");
      Serial.println(servoAngle);      
      servoAngle -= stepValue;
      if(servoAngle <0)
          servoAngle =0;      
      myservo.write(servoAngle);
    }

    if(newPosition <  oldPosition )
    {
    int newStep = abs(newPosition - oldPosition);
      Serial.print("Angle ");
      Serial.println(servoAngle);        
      servoAngle += stepValue;
      if(servoAngle >180)
          servoAngle =180;
      myservo.write(servoAngle);
    }
   oldPosition = newPosition;//remember the new position
  }

  if( digitalRead(SW_PIN) == LOW)
  {
    Serial.print("Home: ");
    Serial.println(homePosition);
    servoAngle =homePosition;
    myservo.write(servoAngle);
  
  }

//Watch full details video: https://youtu.be/6xVLbNlmK-g
  //delay(200);
}