Somo la 85: Utangulizi wa Motors za Servo | Kozi ya Arduino Hatua kwa Hatua

Mwongozo huu wa mradi unakujulisha kuhusu ulimwengu wa motor za servo za mzunguko unaoendelea, zinazojulikana pia kama servo za digrii 360. Tofauti na servo za kawaida zinazosogea kwenye pembe maalum (kama digrii 0 hadi 180), motor hizi huzunguka kwa mfululizo katika mwelekeo wowote. Hii inazifanya kuwa bora kwa kujenga roboti ndogo, nyimbo za tanki, au mradi wowote unaohitaji motor rahisi na za bei nafuu za kuendesha. Mwongozo huu utakuonyesha jinsi ya kudhibiti moja kwa kutumia Arduino na vitufe vichache vya kushinikiza, kukupa udhibiti wa moja kwa moja juu ya mwelekeo na kasi yake.

Hapa kuna matumizi kadhaa ya vitendo kwa servo ya digrii 360:

• Kujenga gari dogo la roboti lenye magurudumu mawili.
• Kuunda mlima wa kamera wa pan-na-tilt unaozunguka bila kikomo.
• Kuendesha mkanda mdogo wa conveyor au winchi.
• Kutengeneza jukwaa rahisi la skanning la rada au sensor.

Vifaa na Vipengele

Kwa mradi huu, utahitaji vipengele vifuatavyo:

• Bodi ya Arduino (mfano, Uno)
• Motor ya servo ya mzunguko unaoendelea (mfano, FS90R au sawa)
• Vitufe vitatu vya kushinikiza
• Waya za jumper
• Breadboard (hiari, kwa urahisi wa kuunganisha)

Mwongozo wa Kuunganisha

Uunganishaji wa mradi huu ni rahisi. Motor ya servo ina waya tatu: kwa kawaida kahawia (ardhi), nyekundu (nguvu), na machungwa au njano (ishara). Vitufe vya kushinikiza vimeunganishwa kwa usanidi rahisi.

Hapa kuna maelezo ya miunganisho:

• Motor ya Servo:
  • Waya ya kahawia (Ardhi) inaunganishwa na pini ya GND ya Arduino.
  • Waya nyekundu (Nguvu) inaunganishwa na pini ya 5V ya Arduino.
  • Waya ya machungwa/njano (Ishara) inaunganishwa na pini ya 9 ya Arduino.
• Vitufe vya Kushinikiza:
  • Upande mmoja wa kila kitufe umeunganishwa na pini ya GND ya Arduino.
  • Upande mwingine wa kitufe cha "Kinyume cha Saa" umeunganishwa na pini ya 2.
  • Upande mwingine wa kitufe cha "Simama" umeunganishwa na pini ya 3.
  • Upande mwingine wa kitufe cha "Saa" umeunganishwa na pini ya 4.

Katika video, mtayarishaji anasisitiza kwamba waya ya ishara ya servo lazima iunganishwe kwenye pini inayoweza PWM ya Arduino, ambayo mara nyingi huwekwa alama ya tilde (~). Pini ya 9 ni mojawapo ya pini hizi. Vitufe vya kushinikiza vinatumia resistors za ndani za kuvuta-juu za Arduino, ambayo hurahisisha uunganishaji kwa kuondoa hitaji la resistors za nje (katika video saa 07:02).

Maelezo ya Msimbo

Msimbo umeundwa kusoma hali ya vitufe vitatu vya kushinikiza na kutuma amri inayolingana kwa motor ya servo. Hebu tuchambue sehemu zinazoweza kusanidiwa na mtumiaji.

Kusanidi Pini na Amri

Juu ya msimbo, utapata ufafanuzi wa pini na maadili ya udhibiti wa servo. Hapa ndipo unapoweza kubinafsisha tabia ya mradi wako.

const int servoPin = 9;    // Pini ya PWM kwa ishara ya servo
const int stopPin = 3;     // Pini ya kitufe cha simama
const int cwPin = 4;       // Pini ya kitufe cha saa
const int ccwPin = 2;      // Pini ya kitufe cha kinyume cha saa

Viwango hivi vinafafanua ni pini gani za Arduino zimeunganishwa kwenye vitufe na servo. Ikiwa unatumia pini tofauti kwa vitufe vyako, ungebadilisha nambari hapa. servoPin lazima iwe pini inayoweza PWM.

const int csServoCommand[3] = {106, 52, 0};  // {CCW, STOP, CW}
const String csServoCommandText[3] = {"Kinyume cha Saa", "Imesimama", "Saa"};

Hii ndiyo sehemu muhimu zaidi ya kuelewa na kurekebisha. Safu ya csServoCommand inashikilia maadili yanayotumwa kwa servo. Kwa servo inayoendelea, maadili haya hawawakilishi pembe bali kasi na mwelekeo.

• 106 ni thamani ya mzunguko wa kasi kamili wa Kinyume cha Saa.
• 52 ni thamani ya kusimama kabisa.
• 0 ni thamani ya mzunguko wa kasi kamili wa Saa.

Maadili haya si ya ulimwengu wote. Kutokana na tofauti za utengenezaji, thamani ya "simama" (52) inaweza kuhitaji kurekebishwa. Ikiwa servo yako inateleza polepole unapobonyeza kitufe cha simama, utahitaji kurekebisha thamani hii vizuri. Video inaonyesha mchakato huu, ikionyesha jinsi kubadilisha thamani hadi 54 au 51 kunavyoweza kuathiri tabia ya motor (katika video saa 13:45).

Unaweza pia kurekebisha maadili ya mzunguko ili kubadilisha kasi ya motor. Kwa mfano, kuweka thamani ya kinyume cha saa kuwa 70 kutaifanya izunguke polepole kuliko 106 (katika video saa 12:23).

Safu ya csServoCommandText inashikilia nyuzi za maandishi zinazochapishwa kwenye Serial Monitor kuonyesha hali ya sasa ya amri.

Kazi Maalum: servoCommand()

Msimbo unatumia kazi maalum kushughulikia mantiki ya amri. Kazi hii inachukua nambari (0, 1, au 2) kama hoja, inasasisha maandishi ya hali, na kutuma amri inayolingana kwa servo.

void servoCommand(int n) {
  statusText = csServoCommandText[n];
  myservo.write(csServoCommand[n]);
  Serial.println(csServoCommandText[n]);
  Serial.println(csServoCommand[n]);
}

Kazi hii inaitwa kutoka kwenye kitanzi kikuu wakati kitufe kinapobonyezwa. Inaweka katikati mantiki ya kusasisha onyesho na kudhibiti servo, na kufanya msimbo kuwa safi na rahisi kurekebisha.

Mradi wa Moja kwa Moja na Maonyesho

Katika video, mtayarishaji anaonyesha mradi ukifanya kazi. Kubonyeza kitufe cha "Saa" kunatuma thamani 0 kwa servo, na kuisababisha izunguke katika mwelekeo mmoja. Kubonyeza kitufe cha "Kinyume cha Saa" kunatuma thamani 106, na kuifanya izunguke upande mwingine. Kitufe cha "Simama" kinatuma 52, ambacho kinapaswa kusimamisha motor.

Kichungo cha Serial Monitor kinatumika kuonyesha hali ya sasa na thamani halisi inayotumwa kwa servo. Hii ni muhimu sana kwa utatuzi wa matatizo na kwa kupata thamani bora ya "kusimamisha" kwa motor yako mahususi. Kama ilivyobainishwa kwenye video, amri ya kusimamisha inaweza isiwe kamili kutokana na mzunguko wa ndani wa servo, na unaweza kuona mwendo wa polepole au mtetemo. Hii ni sifa ya kawaida ya servo zinazoendelea za bei nafuu na inaweza kupunguzwa kwa kurekebisha thamani ya kusimamisha kwenye msimbo (kwenye video saa 01:15).

Sura

• [00:05] Utangulizi wa motor ya servo ya digrii 360
• [02:02] Muhtasari wa vipengele na vifaa
• [02:40] Mchoro wa kina wa wiring na miunganisho
• [05:07] Maelezo ya msimbo: viunga, safu, na usanidi
• [09:56] Maelezo ya msimbo: kazi ya servoCommand
• [10:54] Onyesho la moja kwa moja na matokeo ya Serial Monitor
• [12:23] Kurekebisha kasi ya servo na thamani za kusimamisha